7/23/2019 Resistance and Propulsion
1/12
SurjoW.Adji
.
ITSSurabaya
S.W.
S.W.
AdjiAdji
2009
2009
7/23/2019 Resistance and Propulsion
2/12
1. UMUM
Secara garis besar antara Tahanan Kapal (Ship Resistance) dan Propulsi Kapal (Ship Propulsion)
memiliki hubungan yang sangat erat, dan saling mempunyai ketergantungan diantara
keduanya. Namun demikian, pada prakteknya Tahanan Kapal dan Propulsi Kapal dibahas
ter isah. Tahanan Ka al dia likasikan untuk mencari kebutuhan Ga a Doron Thrust an
dibutuhkan oleh kapal, agar kapal dapat bergerak dengan kecepatan dinas (Service Speed) yang
sesuai dengan perencanaannya. Sedangkan, pada Propulsi Kapal adalah menekankan pada
bagaimana menyediakan besarnya Gaya Dorong (Thrust) dari system penggerak kapal, danba aimana interaksi antara alat erak ka al tersebut terhada aliran fluida an melintasi badan
kapal (Hull).
Ketika badan kapal bergerak melintasi suatu fluida, maka badan kapal tersebut akan mengalami
Ga a Hambat an berlawanan arah terhada arah erak ka al. Seba aimana badan ka al an
melewati air dan udara, maka badan kapal tersebut mengalami Gaya Hambat dari air dan udara.
Massa air dan udara mungkin juga bergerak karena kondisi mereka sendiri, misalnya massa air
digerakkan oleh arus air dan massa udara digerakkan oleh angin, yangmana kemungkinannya
mem un ai besaran dan arah an berbeda. Sehin a Tahanan Ka al Shi Resistance awaln a
dipelajari dalam kondisi air tenang dan tidak ada angin. Baru kemudian, perhitungan tahanan
kapal tersebut diberikan tambahan dan koreksi terhadap kedua factor tersebut.
7/23/2019 Resistance and Propulsion
3/12
2.ALIRANFLUIDA
Hidrodinamika klasik mengarahkan pada bagaimana bentuk pola aliran fluida yangmelintasi suatu bodi
seperti yangditunjukan padaGambar 1.
Gambar 1 Aliran Streamline Yang Melintasi Suatu Bodi
Ketika fluida bergerak melintasi bodi, jarak antara streamlines tersebut mengalami perubahan, dan
kecepatan aliran fluida pun juga mengalami perubahan, hal ini disebabkan aliran massanya didalam
streamlines tersebut adalah konstan. Dan berdasarkan Teorema Bernaulli maka hal ini juga mengkait
dengan adanya perubahan tekanan. Untuk suatustreamline yang diberikan tersebut; jika p, , v, dan h
a a a e anan, assa en s, ecepa an, an ngg er en u ar gar s a ar; ma a apa ormu as an,sbb. :
7/23/2019 Resistance and Propulsion
4/12
Teori Hidrodinamika sederhana senantiasa bekerja dengan fluida tanpa sifat vikositasnya. Di dalam suatu
sistem fluida nonviscous; Suatu bodi yang ditenggelamkan dan digerakkan pada sistem fluida nonviscous
tersebut, maka bodi tersebut tidak mengalami adanya tahanan (resistance). Meskipun fluida tersebut dilalui
oleh gerakan bodi, maka kondisi fluida tersebut kembali ke bentuk originalnya setelah dilintasi oleh bodi
. ,
saling meniadakan ketika diintegrasikan pada seluruh bodi. Gayagaya lokal tersebut terjadi sebagai akibat
terjadinya perubahan tekanan, yang diakibatkan oleh adanya perubahan kecepatan di dalam aliran fluida.
Dalam mempelajari dinamika aliran fluida, maka akan sangat berguna bila kita kembangkan suatu angka dari
parameterparameter non
dimensional. Dimana angka tersebut dapat meng
karakteristikan aliran dan gaya
a a an beker a hal ini didasari ada sifatsifat fluidan a. Sifatsifat fisik fluida an erat hubun ann a
dalam mempelajari tahanan kapal adalah Massa Jenis [], Viskositas [], Tekanan Statis Fluida [p]. Jika
Tahanan Kapal (resistance) adalah [R], Kecepatan adalah [V], dan Panjang adalah [L], maka Tahanan kapal
dalam analisa dimensional dapat diekspresikan sebagai berikut,
7/23/2019 Resistance and Propulsion
5/12
Sejumlah quantity yang masuk pada ekspresi formulasi tersebut diatas, masih dapat diekspresikan ke bentuk
fundamental dimensions; Dimensi Waktu [T], Dimensi Massa [M], dan Dimensi Panjang [L]. Sebagai contoh
Tahanan Kapal [R] adalah gaya, sehingga memiliki dimensi fundamental [MLT2] dan Massa Jenis [] memiliki3
, .
nya, diperoleh hubungan;
Dari persamaan tersebut diperoleh dua kelompok persamaan dimensi fundamental, yakni persamaan dimensifundamental dengan angka pangkat yang diketahui dan yang lainnya dengan angka pangkat yang tidak
diketahui. Untuk persamaan dimensi fundamental dengan angka pangkatnya tidak diketahui, maka dapat
digolongkan menjadi tiga ekspresi, sebagai berikut;
,maka ekspresi keseluruhan dari Tahanan (Resistance)dapat ditulis sebagai berikut;
7/23/2019 Resistance and Propulsion
6/12
Sehingga melalui analisa terhadap ekspresi tersebut diatas,dapat diindikasikan bahwa kombinasi non
dimensionalyangsignifikan adalah;
Dariketiga rasio tersebut diatas,diperoleh,ResistanceCoefficient(CT),Reynold Number(Re),Froude
Number(Fn).Sedangkan rasio yangkeempat adalah mempunyai relasi terhadap Kavitasi (catatan :Halini
. , .
Rasio /adalah dikenal dengan pengertian angka viskositas kinematis,yangdinyatakan dengan notasi.
Jika L2 pada ekspresi rasio nondimensionalyangpertama tersebut adalah merupkan luasan basah dari
bodi,
yang
dinotasikan dengan S,
maka ketiga rasio non
dimensional
diatas dapat diekspresikan menjadi,
sebagai berikut ;
DanTahanan Kapal (Resistance)dapat diformulasikan dengan ekspresi dibawah ini;
,dimana CRadalah Koefisien Tahanan Kapal yangmerupakan fungsi dari Redan Fn.Atau dapat dituliskan
engan;
7/23/2019 Resistance and Propulsion
7/12
BEBERAPACONTOHALIRANFLUIDADARISUATUSUBMERGEDBODY(NOWAVE):
Tipe Aliran
Fluida
7/23/2019 Resistance and Propulsion
8/12
ALIRANFLUIDA
SURFACE
7/23/2019 Resistance and Propulsion
9/12
7/23/2019 Resistance and Propulsion
10/12
7/23/2019 Resistance and Propulsion
11/12
7/23/2019 Resistance and Propulsion
12/12