Top Banner
Analisis Hambatan Kapal Model Pada Kapal Pelat Datar Semi-Trimaran Muhammad Fattah/1306366943 Mahasiswa S1, Program Studi Teknik Perkapalan, Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Depok 16424, Indonesia fatah.fatah29@gmail.com Abstrak Kapal pelat datar merupakan salah satu kapal inovatif dalam pembuatan kapal dimana pembuatannya tidak membutuhkan pelengkungan pelat yang membutuhkan waktu cukup lama. Semi trimaran adalah konsep dari kapal trimaran yang memiliki stabilitas yang baik pada saat kondisi tertentu diperlukan stabilitas yang baik dan kondisi tertentu sebagai kapal cepat. Namun kapal pelat datar memiliki tantangan pada segi hambatan dikarenakan dengan bentuk yang berbeda dengan kapal biasanya yang berbentuk streamline. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui besarnya hambatan kapal pelat datar semi trimaran. Penelitian dilakukan dengan dua metode, yaitu metode eksperimen dan simulasi software. Metode eksperimen dilakukan dengan cara melakukan pengujian tarik pada kapal model dan simulasi software dengan cara menghitung besar hambatan dengan software maxsurf resistace. Penelitian dilakukan dengan cara membandingkan hambatan pada kapal model pelat datar dengan kapal streamline. Dari hasil penelitian didapatkan besarnya perbedaan hambatan pada kedua kapal pada pengujian tarik adalah 27% pada 40V dan 20% pada 45V. Pada simulasi software, perbedaan hambatan terserbesar adalah 26% pada froude number 0,4. Kata Kunci : Hambatan, Plat Datar, Semi Trimaran Analysis of vessel model’s resistance on flat plate vessel semi-trimaran Abstract Flat plate vessels is one of innovative ship in vessel manufacture, where plate is didn’t need of bending process which need a long time. Semi-trimaran is concept from trimaran vessels which have good stability when needed and as fast vessels. But flat plate vessels have challenge in resistance because have different shape in common vessel where usually have streamline shape. This research to find out resistance in flat hull vessel semi-trimaran. This research do with two methods, which is experiment and software simulation. Experiment method is with towing test for ship models and software simulation with calculate the resistances with maxsurf resistance. This research is do with compare the resistance of flat hull vessel and streamline vessel models. Result for towing test is flat hull ship have bigger resistance with the difference of resistance 27% for 40v and 20% for 45V. For software simulation show the biggest difference of resistance is 26% in 0,4 froude number Key word : Flat plate, resistance, ship model Pendahuluan Kebutuhan kapal untuk negara Indonesia sangat besar dikarenakan Indonesia merupakan negara kelautan, dimana memiliki luas laut sebesar 5,9 juta km 2 [15]. Karena itu Indonesia sangat bergantung kepada transportasi laut. Penggunaan transportasi laut yang efektif dan efisien adalah salah satu faktor utama untuk meningkatkan perekonomian Indonesia. Karena Analisis Hambatan ..., Muhammad Fattah, FT UI, 2017
16

Analisis Hambatan Kapal Model Pada Kapal Pelat Datar Semi ...

Oct 28, 2021

Download

Documents

dariahiddleston
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Analisis Hambatan Kapal Model Pada Kapal Pelat Datar Semi ...

Analisis Hambatan Kapal Model Pada Kapal Pelat Datar Semi-Trimaran

Muhammad Fattah/1306366943

Mahasiswa S1, Program Studi Teknik Perkapalan, Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Depok 16424, Indonesia

[email protected]

Abstrak

  Kapal pelat datar merupakan salah satu kapal inovatif dalam pembuatan kapal dimana pembuatannya tidak membutuhkan pelengkungan pelat yang membutuhkan waktu cukup lama. Semi trimaran adalah konsep dari kapal trimaran yang memiliki stabilitas yang baik pada saat kondisi tertentu diperlukan stabilitas yang baik dan kondisi tertentu sebagai kapal cepat. Namun kapal pelat datar memiliki tantangan pada segi hambatan dikarenakan dengan bentuk yang berbeda dengan kapal biasanya yang berbentuk streamline. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui besarnya hambatan kapal pelat datar semi trimaran. Penelitian dilakukan dengan dua metode, yaitu metode eksperimen dan simulasi software. Metode eksperimen dilakukan dengan cara melakukan pengujian tarik pada kapal model dan simulasi software dengan cara menghitung besar hambatan dengan software maxsurf resistace. Penelitian dilakukan dengan cara membandingkan hambatan pada kapal model pelat datar dengan kapal streamline. Dari hasil penelitian didapatkan besarnya perbedaan hambatan pada kedua kapal pada pengujian tarik adalah 27% pada 40V dan 20% pada 45V. Pada simulasi software, perbedaan hambatan terserbesar adalah 26% pada froude number 0,4.

Kata Kunci : Hambatan, Plat Datar, Semi Trimaran

 

Analysis of vessel model’s resistance on flat plate vessel semi-trimaran

Abstract

Flat plate vessels is one of innovative ship in vessel manufacture, where plate is didn’t need of bending process which need a long time. Semi-trimaran is concept from trimaran vessels which have good stability when needed and as fast vessels. But flat plate vessels have challenge in resistance because have different shape in common vessel where usually have streamline shape. This research to find out resistance in flat hull vessel semi-trimaran. This research do with two methods, which is experiment and software simulation. Experiment method is with towing test for ship models and software simulation with calculate the resistances with maxsurf resistance. This research is do with compare the resistance of flat hull vessel and streamline vessel models. Result for towing test is flat hull ship have bigger resistance with the difference of resistance 27% for 40v and 20% for 45V. For software simulation show the biggest difference of resistance is 26% in 0,4 froude number

Key word : Flat plate, resistance, ship model

Pendahuluan  

Kebutuhan kapal untuk negara Indonesia sangat besar dikarenakan Indonesia merupakan

negara kelautan, dimana memiliki luas laut sebesar 5,9 juta km2 [15]. Karena itu Indonesia

sangat bergantung kepada transportasi laut. Penggunaan transportasi laut yang efektif dan

efisien adalah salah satu faktor utama untuk meningkatkan perekonomian Indonesia. Karena

Analisis Hambatan ..., Muhammad Fattah, FT UI, 2017

Page 2: Analisis Hambatan Kapal Model Pada Kapal Pelat Datar Semi ...

itu dibutuhkannya inovatif dalam pembuatan kapal yang diharapkan meningkatkan efisien

dalam pembangunan kapal.  Salah satu kapal inovatif adalah kapal pelat datar. Kapal ini diberi nama kapal pelat datar

karena semua sisi kapal tersebut berbentuk datar. Kapal pelat datar adalah teknologi kapal

inovatif yang menggunakan baja sebagai material utama. Kemudian, konstruksi kapal ini

dibangun dengan pelat-pelat baja datar yang tidak melewati proses pelengkungan pelat.

Teknologi ini menghasilkan produk yang lebih efisien dari segi waktu pembuatannya dan

biaya.

Kapal pelat datar adalah kapal yang dibuat oleh Ir. Hadi Tresno Wibowo. Kapal ini

dinamai berdasarkan dengan semua sisi kapal tersebut berbentuk datar. Kapal pelat datar

adalah teknologi kapal inovatif yang menggunakan baja sebagai material utama. Kemudian,

konstruksi kapal ini dibangun dengan pelat-pelat baja datar yang tidak melewati proses

pelengkungan pelat. Teknologi ini mengasilkan produk yang lebih cepat pembuatannya dan

lebih ekonomis.

“Kapal pelat datar memiliki haluan lambung berbentuk kapak (axe bow), dengan

desain semi-trimaran pada lambung yang membentuk huruf W. Ini memberi manfaat ganda.

Pertama, ujung kapal bisa memecah gelombang laut sehingga kapal stabil. Kedua, gelombang

mengalir ke tengah, menuju baling-baling kapal di belakang, dan diharapkan membantu

menambah daya dorong pada kapal sehingga hemat energy” [1]

Dari produksi kapal dengan bentuk pelat datar, Diharapkan keuntungan yang

diperoleh adalah; 30 persen lebih cepat dan 25 persen lebih murah dibandingkan kapal baja

umumnya. Pelengkungan baja jadi tahap terumit dan mahal produksi kapal baja. [1]

Dalam penelitian ini yang berjudul “Analisa Hambatan Kapal Pelat Datar (Semi

Trimaran)” dibuat dalam rangka bertujuan mengetahui seberapa besar hambatan kapal pelat

datar semitrimaran ini saat berlayar.

Tinjauan Teoritis

Kapal Pelat Datar

Kapal pelat datar dimulai dari penelitian kapal pioneer yang didesain oleh Prof. Gallin

dari TU delft. Kapal ini didesain degan lambur dari pelat-pelat datar. Desain kapal pelat datar

ini memiliki keuntungan dari segi konstruksi yang mudah dibuat dengan harga yang lebih

murah, namun dari segi operasional mempunyai hambatan yang lebih tinggi. [1]

Analisis Hambatan ..., Muhammad Fattah, FT UI, 2017

Page 3: Analisis Hambatan Kapal Model Pada Kapal Pelat Datar Semi ...

Penelitian pada kapal pioneer menerapkan air cushion pada model kapal tongkang

menggunakan desain kapal pelat datar. Pada dasar kapal model dibuat chamber untuk air

cushion, kedalam chamber dipompakan udara sampai penuh, kemudia kapal ditarik

menggunakan beban yang bervariasi untuk mendapatkan beberapa kecepatan kapal yang

berbeda. [2]

Kapal pelat datar memiliki perkembangan dimana Kapal pelat datar memiliki haluan

lambung berbentuk kapak (axe bow), dengan desain semi-trimaran pada lambung yang

membentuk huruf W. Ini memberi manfaat ganda. Pertama, ujung kapal bisa memecah

gelombang laut sehingga kapal stabil. Kedua, gelombang mengalir ke tengah, menuju baling-

baling kapal di belakang, dan diharapkan membantu menambah daya dorong pada kapal

sehingga hemat energy.

Kapal baja dengan teknologi Kapal Pelat Datar pertama di Indonesia ini diketahui

memiliki keunggulan yang dapat menjadi solusi dimasa depan sebagai alternatif kapal kayu

dan kapal fiberglass. Keunggulan kapal ini datang dari produktifitas dan efisiensi produksi

karena konstruksinya yang sederhana sehingga bisa diproduksi secara cepat dan murah.

Pemotongan material baja juga telah menggunakan mesin otomatis yang semakin

meningkatkan kecepatan produksi. Keunggulan lain dari kapal ini yaitu memiliki daya tahan

yang lebih kuat untuk beradaptasi dengan perairan di Indonesia, umur pakai kapal yang lebih

lama, bisa didaur ulang, serta material baja berasal dari lokal.

Klasifikasi Hambatan

Hambatan (resistance) kapal pada suatu kecepatan adalah gaya fluida yang bekerja

pada kapal yang melawan arah pada gerakan kapal tersebut. Pada percobaan dengan model

untuk penyelidikan hambatan kapal di tangki percobaan, apa yang didapatkan adalah hasil

pengukuran besarnya hambatan kapal total (Rt) pada kecepatan model hasil kalibrasi dari

kecepatan kapal yang direncanakan.

Benda yang berbentuk badan kapal bila bergerak di suatu fluida berpermukaan bebas,

dalam kondisi tengang tidak terganggu, maka saat bergerak akan menimbulkan gelombang

dan benda tersebut gerakannya mengalami hambatan [3]. Komponen hambatan kapal dapat

dilihat pada gambar 1

Analisis Hambatan ..., Muhammad Fattah, FT UI, 2017

Page 4: Analisis Hambatan Kapal Model Pada Kapal Pelat Datar Semi ...

 Gambar 1 Komponen Hambatan Kapal [3]

Total Hambatan Kapal dari International Towing Tank Conference (ITTC). dapat

dinyatakan dengan persamaa:

!" =   !!  !  !"  !  !! (3)

Dimana  :    • Rt  =  Hambatan  Total  (N)  

• Ct  =  koefisien  hambatan  total  kapal    

• s  =  luas  permukaan  kapal  (m2)  

• v  =  kecepatan  gerakan  kapal  (m/s)  

• !  =  Massa  jenis  fluida  (kg/m3)  

Metode Penelitian

Dalam melakukan penelitian dibutuhkan metode-metode yang akan diguanakan untuk

pengambilan data yang diinginkan.Pada penelitian ini, metode yang dipergunakan terdiri dari

dua metode, antara lain metode eksperimen dan prediksi menggunakan perangkat lunak

Spesifikasi dan desain kapal plat datar dan kapal streamline dapat dilihat pada tabel 1 dan

gambar 2.

Analisis Hambatan ..., Muhammad Fattah, FT UI, 2017

Page 5: Analisis Hambatan Kapal Model Pada Kapal Pelat Datar Semi ...

Tabel 1. Spesifikasi kapal

Jenis  Kapal  Spesifikasi   Plat  Datar   Streamline   Satuan  

Jenis   Kapal  Patroli   Kapal  Patroli      L   90   90   cm  B   22,5   22,5   cm  H   15,8   15,8   cm  T   7,8   5,3   Cm  Lwl   90   79,6   cm  Dispalacement   4   4   Kg  

Wetted  Area   0,206   0,163   M2  Cp   0,597   0,788      Cb   0,305   0,489      

Gambar 2. Desain kapal perangkat lunak dan model kapal percobaan

Simulasi Software

Prediksi perangkat lunak adalah pengambilan data menggunakan perangkat lunak

untuk mengetahui besar hambatan yang dihasilkan pada kedua model.

Maxsurf resistance adalah software yang digunakan untuk memprediksi besarnya

hambatan pada suatu kapal dari metode-metode yang ada.

Pada metode ini, kita mendapatkan data berupa Kecepatan (m/s) dan Hambatan(N).

Pengambilan data hambatan total pada kapal melalui tahapan dibawah ini:

1. Membuka desain menggunakan Maxsurf Resistance

2. Memilih rentang kecepatan dan metode perhitungan hambatan yang akan digunakan

Pemilihan metode dan rentang kecepatan dapat dilihat pada gambar 3 dan 4

Analisis Hambatan ..., Muhammad Fattah, FT UI, 2017

Page 6: Analisis Hambatan Kapal Model Pada Kapal Pelat Datar Semi ...

Tabel 2. Pemilihan rentang kecepatan

Speed  Range  Minimum   0,63     m/s  Maximum    1,48   m/s  

Pada rentang kecepatan untuk kapal streamline, antara 1 m/s sampai 1,4 m/s

dikarenakan merupakan rentang 0,35 < Fn < 0,5 yang termaksud kapal cepat, begitu juga

untuk kapal pelat datar antara 0,63 m/s sampai 1,48 m/s

Tabel 3. Pemilihan metode yang digunakan

Metode  yang  digunakan  Planing       Savitsky  Planing       Blount  and  Fox       Lahtiharju       Wyman  Displacement  √     Holtrop       Compton       Fung       Series  60  Yachts       Delft  I,II       Delft  III  

Memilih metode yang tersedia seperti pada tabel 3 , pada simulasi software ini

metode yang digunakan adalah Holtrop dikarenakan metode ini merupakan pengembangan

metode yang sudah ada dengan mengikut sertakan faktor-faktor lain yang berperan dalam

mempengaruhi hambatan.

Pada metode ini, kita mendapatkan data berupa Kecepatan (m/s), Froude Number dan

Hambatan Kapal(N).

Metode Eksperimen

Uji tarik adalah metode eksperimen yang diguanakan dalam mencari nilai hambatan

pada kapal. Pada metode ini, kita melakukan Uji tarik pada kolam pengujian. Pada kondisi

kolam tenang. Alat-alat yang dibutuhkan dalam pengujian dan susunan dapat dilihat seperti

pada gambar 3.

Analisis Hambatan ..., Muhammad Fattah, FT UI, 2017

Page 7: Analisis Hambatan Kapal Model Pada Kapal Pelat Datar Semi ...

Gambar 3. Skema uji Tarik

Dari skema diatas, alat-alat yang digunakan dan kegunaannya dalam pengujian adalah:

No Nama Kegunaan Gambar 1 Motor Sebagai alat pemutar pulley

2 Volt

Regulator Sebagai pengatur voltase untuk motor

3 Pulley Sebagai tempat sling

Analisis Hambatan ..., Muhammad Fattah, FT UI, 2017

Page 8: Analisis Hambatan Kapal Model Pada Kapal Pelat Datar Semi ...

4 Laptop Sebagai penunjuk data menggunakan labview

5 Sling Tali penarik Kapal 6 Load Cell Alat pengambil beban yang terjadi

pada pengujian

7 Kapal Model Model kapal yang akan ditarik

Pada percobaan ini, dilakukan kepada kedua kapal model pada hari senin – kamis pada pukul 10:00 – 14:00. Eksperimen dilakukan pada kolam kondisi tenang. Adapun parameter-parameter untuk kedua kapal model adalah:

Tabel 4. Pemilihan metode yang digunakan

Kapal  Model  Jenis  Kapal   Kapal  Patroli  

Variabel  Terikat   40,  45,  50  Volt  Jumlah  

Penarikan  5  pernarikan  tiap  

voltase  Lokasi   Kolam  Wisma  Makara  

Data yang didapat berupa waktu(s) dan hambatan(g). Dari kedua data tersebut, kita dapat mencari data lain yang dibutuhkan denganformula sebagai berikut:

Analisis Hambatan ..., Muhammad Fattah, FT UI, 2017

Page 9: Analisis Hambatan Kapal Model Pada Kapal Pelat Datar Semi ...

! =   !!... (1)

S= jarak tempuh yaitu sebesar 10 meter T= waktu tempuh dari titik mulai sampai selesai

Dari kecepatan, kita mampu menghitung nilai Froude Number:

!" =   !!"

...(2)

V = kecepatan kapapl g = Percepatan Gravitasi (9,81 m/s2) l = lpp (length between perpendicullar) kapal

Besarnya hambatan total (gr) didapat dari hasil uji tarik dengan bantuan loadcell. Dari hambatan(gr) kita dapat mengubah menjadi hambatan total (N) dengan cara:

! = !  !  !  (!)...(3) m = massa hambatan (gr) g = Percepatan Gravitasi 9,81 m/s2

Hasil dan Pembahasan

Dalam hasil dan pembahasan ini kita akan membahas data yang kita dapat pada kedua metode yang dipergunakan.

Metode simulasi software

Pada metode ini, software yang digunakan adalah maxsurf resistance dalam pencarian

nilai hambatan untuk kedua jenis kapal tersebut.

Metode yang dipergunakan dalam pengambilan data adalah holtrop dikarenakan metode

ini merupakan pengembangan metode yang sudah ada dengan mengikut sertakan faktor-

faktor lain yang berperan dalam mempengaruhi hambatan. Data yang didapat metode ini

berupa Fn dan hambatan (N).

Hasil perbandingan nilai Hambatan dari kapal Plat datar dan streamline bisa dilihat pada

gambar 4.

Analisis Hambatan ..., Muhammad Fattah, FT UI, 2017

Page 10: Analisis Hambatan Kapal Model Pada Kapal Pelat Datar Semi ...

Gambar 4 . Hambatan total pada kapal streamline dengan plat datar.

Dari gambar 4, dapat kita analisa pada fn 0,36 – 40, terjadinya kenaikan perbedaan hambatan dimana,

Menggunakan rumus:

(!" !" − !" !" )/(!"(!") (4) Dimana: Rt(pd) : hambatan kapal pelat datar

Rt(sl) : hambatan kapal streamline pada fn 0,40 terjadi perbedaan hambatan terbesar yaitu sebesar 26%, namun pada fn

0,40 – 0,50 terjadinya penurunan perbedaan hambatan. Dari grafik, dapat dilihat untuk kapal pelat terjadi kenaikan hambatan yang cukup

konstan pada tiap kenaikan fn, namun pada kapal streamline, untuk fn 0,4 – 0,50 terjadinya kenaikan hambatan yang cukup besar.

Pada fn 0,4 – 0,5 untuk kapal streamline terjadinya turbulen pada aliran tersebut dikarenakan terjadinya kenaikan pada kecepatan aliran yang terjadi. Hal tersebut menyebabkan meningkatnya friction resistance.

Sesuai dengan rumus ITTC Dimana tiap kenaikan nilai reynold, koefisien hambatan

gesek meningka. Hal tersebut meningkatkan nilai hambatan gesek yang terjadi pada kapal

Analisis Hambatan ..., Muhammad Fattah, FT UI, 2017

Page 11: Analisis Hambatan Kapal Model Pada Kapal Pelat Datar Semi ...

tersebut. Dimana tiap kenaikan koefisien hambatan gesek, meningkatnya besar hambatan

gesek. [4]

Metode Eksperimen

Pada Metode Eksperimen ini, penelitian dilakukan menggunakan pengujian tarik di

kolam renang pada kondisi tenang terhadap kapal kedua kapal model.

Pada metode ini, variabel perbedaan berupa voltase pada motorsebagai peubah kecepatan

dalam pengujian tarik. Voltase tersebut adalah 40,45,50 volt

Pada Metode ini, kita mendapatkan grafik untuk kedua kapal seperti pada gambar 5.

Gambar 5. Grafik eksperimen Kapal Plat Datar dan Streamline

Analisis Hambatan ..., Muhammad Fattah, FT UI, 2017

Page 12: Analisis Hambatan Kapal Model Pada Kapal Pelat Datar Semi ...

Dari gambar 5, kita mengambil parameter di atas dengan fn > 3,5 dikarenakan merupak

kategori untuk kapal cepat.

Dari grafik di atas, kita mampu mengetahui hambatan kapal plat datar lebih besar

dibandingkan kapal streamline.

Besarnya perbedaan hambatan tidak konstan, tetapi dapat kita lihat semakin besarnya

fn, semakin kecilnya perbedaan hambatan untuk kedua kapal tersebut.

Dari hasil eksperimen yang dilakukan, besarnya perbedaan hambatan kedua kapal menggunakan rumus:

(!" !" − !" !" )/(!"(!") (5)

Dimana: Rt(pd) : hambatan kapal plat datar Rt(sl) : hambatan kapal streamline

Dari percobaan Eksperimen untuk Voltase 45 dan voltase 50, didapatkan bahwa

perbedaan hambatan kapal pelat datar lebih besar dibanding kapal streamline yaitu 27% pada

45V dan 20% pada 50V. 40 tidak termaksud dikarenakan nilai Fn < 0,35 yang merupakan

bukan kategori kapal cepat.

Kenaikan nilai hambatan pada kapal pelat datar tidak terlau besar tiap kenaikan Fn,

namun untuk kapal streamline terjadinya kenaikan yang cukup besar tiap kenaikan voltase.

Perbandingan kedua Metode

Dari hasil data kedua metode, kita mampu membandingkan besar hambatan kedua kapal

model dari grafik pada gambar 6.

Gambar 6. Grafik hambatan kapal model pada metode eksperimen dan simulasi software

Analisis Hambatan ..., Muhammad Fattah, FT UI, 2017

Page 13: Analisis Hambatan Kapal Model Pada Kapal Pelat Datar Semi ...

Dari gambar 6 dapat kita ambil kesimpulan data dari kedua metode memiliki

perbedaan yang cukup besar, dimana untuk besar hambatan kapal pelat datar berbeda besar

dengan metode eksperimen.

Dalam pengujian eksperimen terdapat faktor-faktor yang mampu meningkatkan besar

nilai hambatan pada kapal. Faktor-faktor tersebut antara lain kecepatan angin yang tidak

konstan dalam tiap penarikan. Begitu pula masuknya air ke dalam kapal model yang

menambah luas permukaan basah pada kapal model.

Untuk pengujian melalui simulasi software, perhitungan menggunakan data-data yang

terdapat pada kapal model, seperti dimensi kapal, Cb, dan parameter-parameter yang

dibutuhkan pada metode analisis yang pilih. Sehingga nilai hambatan tidak menghitung dari

bentuk kapal yang dimiliki.

Analisa Hambatan Kapal Model

Pada grafik gambar 4.1 dan 4.2, dapat kita lihat hambatan pada kapal pelat

datar lebih besar dibandigkan dengan kapal streamline. Hambatan kapal cukup berbeda besar

dikarenakan salah satunya karena luas permukaan basah pada kapal pelat datar lebih besar

dibandingkan dengan kapal streamline pada displacement yang sama. Sesuai dengan rumus

hambatan ITTC tentang hambatan total.

Dari grafik, dapat dilihat untuk kapal pelat terjadi kenaikan hambatan yang cukup

konstan pada tiap kenaikan fn, namun pada kapal streamline, untuk fn 0,4 – 0,5 terjadinya

kenaikan hambatan yang cukup besar.

Pada fn 0,4 – 0,5 untuk kapal streamline terjadinya turbulen pada aliran tersebut

dikarenakan terjadinya kenaikan pada kecepatan aliran. Hal tersebut menyebabkan

meningkatnya hambatan gesek dikarenakan meningkatnya nilai koefisien hambatan gesek

sesuai dengan rumus koefisien hambatan ITTC. [4]

Dimana tiap kenaikan nilai reynold, koefisien hambatan gesek meningka. Hal tersebut

meningkatkan nilai hambatan gesek yang terjadi pada kapal tersebut. Dimana tiap kenaikan

koefisien hambatan gesek, meningkatnya besar hambatan gesek.

Analisis Hambatan ..., Muhammad Fattah, FT UI, 2017

Page 14: Analisis Hambatan Kapal Model Pada Kapal Pelat Datar Semi ...

Gambar 7 Grafik Fn Vs Rn pada kapal pelat datar dan streamline

Dari grafik di atas pada gambar 7. dapat kita ketahui bahwa nilai Reynold kapal pelat

datar lebih besar dibandingkan dengan kapal streamline, sehingga nilai Coefficient Friction

pada kapal pelat datar lebih besar dari kapal streamline sesuai dengan rumus ITTC.

Untuk kapal pelat datar yang bagian depannya terdapat patahan membuat aliran

mengikuti patahan tersebut dikarenakan adanya gaya inertia. Hal ini menyebabkan kenaikan

kecepatan aliran yang telah melalui patahan tersebut. Namun kecepatan aliran pada bagian

kapal setelah patahan tidak mendapatkan kenaikan kecepata, sehingga terjadinya perbedaan

kecepatan untuk aliran yang telah melalui patahan dengan aliran yang tidak melalui tersebut.

Sesuai persamaan Bernoulli, perbedaan kecepatan pada aliran dibagian setelah

patahan menyebabkan terjadinya perbedaan tekanan pada bagian tersebut. Hal ini

menyebabkan terjadinya pressure drop yang membuat meningkatnya hambatan tekanan pada

daerah tersebut.

Sesuai dengan landasan teori tentang Suatu aliran fluida berviskositas seperti halnya

air, bila bertemu dengan benda bentuk badan kapal, maka karena ada suatu gaya-gaya inersia

yang bekerja dalam aliran air tersebut. Sehingga jalannya partikel-partikel air yang menyusuri

dinding badan kapal tidak akan dapat benar-benar mengikuti bentuk badan kapal.

Dalam keadaan demikian, energi kinetis dari aliran sepanjang bagian tengah badan

kapal tidak dapat ditransformasikan tanpa diikuti kerugian-kerugian untuk menjadi energi

Analisis Hambatan ..., Muhammad Fattah, FT UI, 2017

Page 15: Analisis Hambatan Kapal Model Pada Kapal Pelat Datar Semi ...

tekanan, karena aliran air akan dipisahkan dari badan kapalnya (boundary layer separation).

Aliran yang memisahkan diri tersebut akan diikuti dengan gerakan berpusar (whirling

motion) dari partikel dan membentuk pusaran-pusaran air (eddies/wake) yang merupakan

kerugian energi sehingga menimbulkan komponen hambatan tekanan tambahan yang disebut

sebagai eddy making resistance. [3]

Kesimpulan Dari Hasil komparasi pada kedua kapal menggunakan kedua metode, kita dapat

mengalisa besarnya hambatan untuk kapal pelat datar bahwa:

1. Besarnya perbedaan hambatan pada kedua kapal pada pengujian tarik adalah 27% pada

40V dan 20% pada 45V.

2. Pada simulai software, perbedaan hambatan terserbesar adalah 26% pada frounde

number 0,4

Saran

1. Dibutuhkannya penelitian lanjut tentang hambatan kapal pelat datar pada kecepatan rendah

(0,1≤ !" < 0,3).

2. Dibutuhkan Penelitian lanjut tentang aliran air disekitar kapal pelat datar.

Daftar Pustaka

[1]     D.  Prastiwi,  “Keunggulan  Kapal  Pelat  Datar  Buatan  Kemenristek  Dikti,”  liputan  6,  Jakarta,  2017.  

[2]     H.  T.  Wibowo,  “Penerapan  Tunnel  Sebagai  Pengarah  Aliran  Air  Ke  Baling-­‐Baling  Kapal,”  2011.    

[3]     C.  Gallin,  “Inventiveness  In  Ship  Design,”  p.  Delft  University,  1977.    

[4]     T.  Sastrodiwongso,  Hambatan  Kapal  dan  Daya  Mesin  Penggerak,  Jakarta,  2005.    

[5]     S.  A.  Harvald,  Tahanan  dan  propulsi  Kapal,  Surabaya:  Airlangga  University  Pers.,  1992.    

[6]     J.  Holtrop,  “An  Aprroximate  Power  Prediction  Method,”  1978.    

[7]     M.  A.  Talahatu,  Prinsip  Merancang  Kapal,  Jakarta,  2014.    

[8]     A.  F.  Molland,  Ship  Resistance  and  Propulsion,  America:  Cambridge  University  Press,  2011.    

Analisis Hambatan ..., Muhammad Fattah, FT UI, 2017

Page 16: Analisis Hambatan Kapal Model Pada Kapal Pelat Datar Semi ...

[9]     E.  S.  Hadi,  “Komparasi  Hull  Performance  Pada  Konsep  Design  Kapal  Ikan  Multi  Fungsi  Dengan  

Lambung  Katamaran,”  2009.    

[10]    Reza  Yousefia,  Rouzbeh  Shafaghat,  Mostafa  Shakeri  ,  “Hydrodynamic  Analysis  Techniques  For  

High-­‐Speed  Planing  Hulls”.    

[11]    H.  A.  S.  T.  B.  M.  Muhammad  Bunari.  B,  “Studi  Perbandingan  Perencanaan  Kapal  Katamaran  dan  

Monohull  Sebagai  Kapal  Riset  di  perairan  Bengkalis  Riau”.    

[12]    Maxsurf  Resistance  User  Manual,  Bentley  Systems,  2013.    

[13]    E.  S.  H.  N.  M.  D.  S.  Untung  Budiarto,  “Studi  Perancangan  Kapal  Wisata  Trimaran  Hybrid,”  2014.    

[14]    C.  Y.  Fuxin  Huang,  “Hull  form  optimization  of  a  cargo  ship  for  reduced  drag,”  Elsevier,  pp.  173-­‐

183,  2016.    

[15]    R.  Lasabuda,  “Pembangunan  Wilayah  Pesisir  dan  Lautan  Dalam  Perspektif  Negara  Kepulauan  

Republik  Indonesia,”  Jurnal  Ilmiah  Platax,  2013.    

 

Analisis Hambatan ..., Muhammad Fattah, FT UI, 2017