Pengaruh Pemasangan Vivace Terhadap Intact Stability Kapal Swath sebagai Fleksibel Struktur Hydropower Plan untuk Pembangkit Listrik Tenaga Arus Laut
L/O/G/O
Contents PENDAHULUAN TINJAUAN PUSTAKA METODOLOGI ANALISA DATA KESIMPULAN
PENDAHULUAN Didalam tugas akhir ini mengusulkan sebuah desain kapal SWATH dengan menambahkan sistem pembangkit tenaga arus laut berdasarkan getaran vortex pada fleksibel struktur hidro power plan. Prinsip kerjanya yaitu dengan memanfaatkan arus air laut yang bergerak tegak lurus terhadap fleksibel struktur hidro power plan, sehingga dapat menghasilkan energi untuk menggerakkan rotor pada linear generator untuk menghasilkan energi listrik.
• Batasan Masalah Menganalisa intact stability kapal SWATH dengan pemasangan vivace secara statis dalam kondisi air tenang.
• Rumusan Masalah Dalam tugas akhir ini memfokuskan pada pengaruh pemasangan vivace terhadap intact stability kapal SWATH sebagai fleksibel struktur hydropower plan untuk pembangkit listrik tenaga arus laut. • Tujuan Untuk mengetahui pengaruh pemasangan vivace terhadap intact stability kapal SWATH sebagai fleksibel struktur hydropower plan untuk pembangkit listrik tenaga arus laut.
TINJAUAN PUSTAKA Small Waterplan Area Twin Hull (SWATH) Arus laut yang berada di permukaan air mempunyai power dan gaya lebih besar daripada arus yang berada di keladalam air, sehingga dipilih kapal swath untuk mendesain fleksibel struktur hydropower plan.
Konversi Energi Laut : Berdasarkan hasil pengamatan yang ada, deretan ombak setinggi 2 - 3 meter dayanya sebesar 39 kW per meter panjang ombak. Tinggi gelombang Selat Karimata rata-rata berkisar 1-2 meter. VIVACE : Salah satu alat konversi energi laut. Pada VIVACE energi kinetik yang berasal dari arus tersebut menjalar ke seluruh benda. VIVACE mengubah energi hidrokinetik horizontal arus menjadi energi mekanik silinder. Yang kemudian diubah menjadi energi listrik melalui rotor pada linear generator.
Stabilitas Kapal Stabilitas kapal adalah kemampuan kapal untuk bisa tegak kembali ketika mengalami kemiringan ke kanan/ke kiri karena ombak maupun beban lainnya.
intact stability : perhitungan stabilitas kapal utuh (tidak bocor) yang dihitung pada beberapa kondisi tangki untuk tiaptiap derajat kemiringan kapal
damage stability adalah perhitungan kapal bocor (damage) yang dihitung pada beberapa kondisi untuk tiap-tiap derajat kemiringan
METODOLOGI Mendesain kapal SWATH tanpa vivace dan SWATH dengan vivace menggunakan software Maxsurf
Mulai Study literatur
Desain dari Maxsurf di import ke Hydromax
Pengumpulan data : Dimensi utama kapal berupa L,B,T,H,dh Analisa perhitungan : LWT,DWT,Displasment Mendesain Lines plan G.A kapal dengan AutoCad Menghitung konstruksi & titik berat kapal
Menganalisa kondisi pemuatan (tangki-tangki) tidak
Menganalisa stabilitas ya
Sesuai dengan dimensi kapal yang telah di analisa Kesimpulan & Saran
ANALISA DATA & PEMBAHASAN Perencanaan Ukuran Utama Kapal Dalam Tugas Akhir ini saya menggunakan set based design yang membutuhkan banyak data kapal pembanding untuk menentukan ukuran utama suatu kapal yang akan didesign. Dari banyak data kapal pembanding tersebut kemudian di variasikan menurut angka Froude dan perbandingan‐perbandingan ukuran utama. Dari data‐data kapal pembanding tersebut dapat dibuat grafik hubungan antara Displasment dengan LOA, Displasment dengan B, Displasment dengan T, Displasment dengan H untuk menentukan ukuran utama dasar. Kemudian membuat juga grafik hubungan antara propultion engine dengan speed. Persamaan regresi dapat dipilih linear, kuadrat, exponensial, log, power, atau lainnya, ambil yang memberikan koefisien tidak kecil sekali.
• Dari regresi (masing‐masing persamaan yang didapat), diperoleh nilai ukuran utama dasar (Lo, Bo, To, Ho) dan daya engine yang dibutuhkan sebagai berikut;
Initial Value LOA 30 m B 12 m H 7 m T 6.8 m d.hull 4 m Vs 7 knot BHP 4183.9 Hp
• Hasil dari perhitungan regresi tadi dijadikan ukuran utama dasar. • Menghitung angka Froude dari ukuran utama dasar dan kecepatan yang diminta ‐> Fn0. • Angka Froude dipilih sebagai variable sebab angka ini menghubungkan kecepatan dengan panjang, dan nantinya dengan koefisien blok, jadi secara umum menentukan besar kapal. • Dari ukuran utama dasar hitunglah L0/B0, lalu ambillah L0/B0 – 5%, L0/B0 – 2,5%, L0/B0 + 0%, L0/B0 + 2,5%, L0/B0 + 5%. Jadi untuk setiap L akan ada lima B, jadi ada 25 pasang ukuran. • Dari ukuran utama dasar hitunglah B0/T0, lalu ambillah B0/T0 – 5%, B0/T0 – 2,5%, B0/T0 + 0%, B0/T0 + 2,5%, B0/T0 + 5%. Jadi untuk setiap B ada lima T, sehingga ada 125 set ukuran utama. • Dari ukuran utama dasar hitunglah T0/H0, lalu ambillah T0/H0 – 5%, T0/H0 – 2,5%, T0/H0 + 0%, T0/H0 + 2,5%, T0/H0 + 5%. Jadi untuk setiap T ada lima H, sehingga ada 625 set ukuran utama.
Selanjutnya ukuran utama ini dikerjakan dengan menggunakan metode optimasi, terdapat 625 set ukuran utama nantinya.
• Menghitung Coefisien Cb, Cm, Cwp, LCB, Cp, vol. displacement, dan displacement . • Selanjutnya menghitung LWT dan DWT, kemudian sejumlah 625 set ukuran utama tersebut disolfer untuk mencari ukuran utama dasar yang paling mendekati dan factor-factor lain yang mendukung akan kelayakan kapal yang akan dirancang. Success 189 Set Disp.Corr. 0.02% Set Min.Set 262 Set Precise Main Dimention L 30 m B 12.6 m D 7 m dH 4.1 m T 5.55 m Hull 0.8277 m3 Foil 1.1113 m3 Total 750.4 Ton
Pemodelan Lines Plan
Pemodelan G.A
Perhitungan Konstruksi dan Titik Berat Kapal Berat vivace adalah : Wtotal = Wosc + Wlg = 8451.52 + 300 = 8751.52 kg No. 1 2 3 4
RESUME ESTIMASI BERAT Item Konstruksi Hull Rumah Geladak Geladak Navigasi Kemudi dan Skeg Total Margin 10%
KONSTRUKSI KAPAL SWATH Berat KG Moment LCG 201.973 4.325 873.535 15.550 7.715 6.401 49.382 20.630 3.225 8.639 27.861 18.900 25.5240 1.067 27.234 1.570 238.437 4.102 978.012 14.263 23.844
Total berat konstruksi = 262.281 ton KG konstruksi = 4.102 m LCG konstruksi = 14.263 m
Moment 3140.687 159.156 60.953 40.073 3400.868
RESUME BERAT PERALATAN KAPAL SWATH No. Item Berat
1 2 3 4 5 6 7 8
Permesinan & Perlengkapan Lambung Ventilasi & Akses Perlengkapan Akomodasi Perlindungan Karat Keselamatan & Kebakaran Peralatan Pembangkit Listrik Kamar Mesin Sistem Pipa Total Margin 5%
KG
Moment
LCG
9.99 11.268 112.569 28.249 4.639 12.406 57.551 16.319 9.553 9.852 94.116 16.947 2.760 1.800 4.968 15.550 7.720 7.910 61.065 20.320 15.000 7.910 118.650 5.000 368.383 1.790 659.406 14.690 0.620 3.279 2.033 15.600 408.675 20.434
Total berat peralatan = 429.109ton KG peralatan = 2.717 m LCG peralatan = 15.210 m
Moment
282.204 75.704 161.895 42.918 156.870 75.000 5411.551 9.672
2.717 1110.359 15.210 6215.814
Pemodelan Maxsurf
Perspective dan tampak depan SWATH tanpa vivace
Tampak samping dan tampak atas SWATH tanpa vivace
Perspective dan tampak depan SWATH dengan vivace
Tampak samping dan tampak atas SWATH dengan vivace
Analisa Perhitungan Menggunakan Software Hydromax
Posisi tangki-tangki untuk kestabilan kapal
Setelah dilakukan analisa pada hydromax, ukuran utama yg dipakai menjadi berubah karena disesuaikan dengan kestabilan kapal tersebut. Precise Main Dimention L 31.5 m B 12.6 m H 7 m dH 4.1 m T 5.55 m Vs 12 knot Hull 633.4 m3 Foil 114.14 m3 Total 750.4 Ton
Perbandingan Grafik GZ
Grafik perbandingan GZ kondisi kapal lightship
Grafik perbandingan GZ kondisi kapal 100% comsumable
Grafik perbandingan GZ kondisi kapal 50% comsumable
Grafik perbandingan GZ kondisi kapal 10% comsumable
KESIMPULAN 1. Setelah dilakukan analisa perbandingan grafik GZ antara SWATH tanpa vivace dan SWATH dengan vivace dapat disimpulkan bahwa pengaruh pemasangan vivace terhadap intact stability kapal tersebut sangat kecil, hal ini dikarenakan perbedaan grafik GZ antara kedua kapal tersebut sangat sedikit atau hampir sama, selain itu karena vivace terletak dibawah garis air sehingga waterplan area kapal juga kecil. 2. Dari analisa diatas, dapat dinyatakan bahwa kapal ini mempunyai stabilitas yang cukup sesuai dengan standar IMO relulation A.749 dengan menggunakan upaya untuk stabilitas kapal dengan tangki penyeimbang diantaranya yaitu FOT, LOT, Ballast I, dan Ballast II pada kondisi kapal kosong atau lightship, kondisi kapal dengan 100% bahan bakar, kondisi 50% bahan bakar, dan 10% bahan bakar.
3. Layout lambung kapal pada posisi startbord dan portside yaitu ruang kamar mesin sebesar 21.5 m dari stern tube yakni pada frame 1 – 44 atau pada posisi antara 0.5 - 22 m dari AP. Berikut adalah peletakan tanki pada sisi starbord dan portside diatur karena mempengaruhi stabilitas kapal. • Tanki LO terletak pada frame 40 – 44 atau pada posisi antara 20 – 22 m dari AP.
• Tanki FO terletak pada frame 49 – 53 atau pada posisi antara 24.5 – 26.5 m dari AP • Tanki ballast I terletak pada frame 44 – 49 atau pada posisi antara 22 – 24.5 m dari AP. • Tanki forepeak yang difungsikan sebagai tanki ballast II terletak pada frame 53 – 58 atau pada posisi antara 26,5 – 29 m dari AP. • Tanki fresh water terletak di bagian main deck dan hanya terdapat satu tanki yaitu pada frame 52 – 60 atau pada posisi antara 26 – 30 m dari AP.
L/O/G/O
