1 OPTIMALISASI DESIGN TRIPLE SCREW PROPELLER
UNTUK KAPAL PATROLI CEPAT 40M DENGAN PENDEKATAN CFD Edy Haryanto*1 Agoes Santoso1 & Irfan Syarif Arief2.
1
Pasca Sarjana, Teknologi Kelautan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya, Indonesia.
*E-mail: Edy_09@mhs.na.its.ac.id & gigs_yde83@ymail.com 2
Staf Pengajar Teknik Sistem dan Pengendalian Kelautan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya, Indonesia
Abstrak
Penelitian ini membahas tentang konfigurasi triple screw propeller untuk mendapat kan wake yang paling optimal agar trusth yang dihasil kan dari 3 penggerak utama ini sama baiknya jika digunakan 1 engine dengan power yang lebih besar. Penggunaan 3 propeller dan 3 mesin induk ini memiliki keuntungan berupa monouver yang baik pada kecepatan rendah, mengurangi berat total serta menghemat biaya produksi dan operasional kapal. Kekurangan dari triple screw ini berupa penempatan engine yang terbatas karena membutuhkan jarak untuk perawatan serta susahnya mendapatkan wake yang baik untuk menghasilkan trhrust yang sesuai dengan yang diinginkan.. Penelitian dilakukan dengan cara mendesign dan menganalisa dengan menggunakan model 3D dengan program Maxsurf dan Hull Speed 11.12 serta melakukan simulasi Ansys CFD yang dapat menggambarkan bentuk aliran untuk bagian kapal yang tercelup air dan mengetahui wake yang terjadi pada masing – masing propeller. Setelah perhitungan dan semua percobaan dilakukan dapat dibuat analisa tentang jarak, posisi dan sudut kemiringan yang paling optimal. Optimum dimaksudkan untuk kinerja propeller pada titik operasi sesungguhnya yang berkorelasi dengan thrust maksimum. Berdasarkan dari simulasi CFD dapat dianalisa konfigurasi yang paling optimal dalam penggunaan triple screw propeller yakni dengan panjang propeller tengah dan samping masing - masing 6 meter dengan sudut propeller tengah 4° dan sudut propeller samping 0° yakni 18.08 m/s untuk propeller samping dan 15.28 m/s untuk propeller tengah .
Kata kunci : Triple Screw Propeller, Thrust, Fluida, CFD
Abstract
This research are studied the configuration of a triple screw propeller to get the most optimal wake so the thrust who produced it from 3 main drivers just as good if used in an engine with greater power. The use of three propeller and 3 main engine has the advantage of good monouver at low speeds, reducing total weight and production cost savings and operational ships. The lack of this form of triple screw engine. The distance to care as well as difficult to get a good wake thrust, because the configuration of the triple propeller is not optimal. The research done by design and analyze with a 3D model with the program and Hull Speed Maxsurf and perform simulations Ansys CFD that can describe the form of flow for water submerged the ship wake and know that happened on each - respectively propeller. After calculations and all experiments performed analysis can be made about the distance, position and the optimal angle. Optimum propeller intended for performance at actual operating point that correlates with maximum thrust. Based on the CFD simulations can be analyzed in the most optimal configuration in the used of a triple screw propeller propeller with a length of the middle and each side - each 6 metres by the middle propeller angle 4° and 0° angle side propeller that is 18.08 m / s for the side propeller and 15:28 m / s for the center propeller.
Key words : Triple Screw Propeller, Thrust, Fluids, CFD
1. LATAR BELAKANG DAN PERUMUSAN MASALAH
Indonesia merupakan salah satu Negara yang sangat rentan terhadap
ancaman seperti pencurian ikan,
pencurian sumber daya alam serta pelanggaran batas wilayah kapal asing yang datangnya dari perairan. Kebutuhan akan kapal patroli sebagai salah satu alat
2
transportasi dilaut dapat diandalkan dan difungsikan sebagai kapal pemburu untuk mencegah dari berbagai ancaman berupa pelanggaran batas wilayah dan pencurian sumber daya alam. Kapal patroli
merupakan jenis kapal yang
mementingkan olah gerak untuk
menjalankan fungsinya, yang mana berkaitan dengan tahanan kapal (Rt), daya (p), penentuan poros serta propeller yang sesuai dengan bentuk body kapal. Pada
dasarnya kecepatan kapal dapat
dipengaruhi oleh beberapa hal antara lain : tahanan kapal, system penggerak kapal (engine dan system propulsi), bahan bakar yang digunakan, matching point antara engine dan propulsi, dan penyebab lain sebagainya
Kendala utama dalam
merencanakan penggerak kapal patroli yang menggunakan 3 main engine dan 3 propeller ini ialah terjadi ketidak efisienan disaat engine digerakkan secara bersamaan yakni propeller sisi tidak sebaik propeller yang ditengah sehingga tujuan dari penelitian ini ialah untuk menentukan posisi, jarak, putaran propeller dan sudut kemiringan yang paling optimal dari triple propeller yang akan didesign untuk mendapatkan daya dorong sesuai dengan kecepatan yang diinginkan pada saat sea trial. Untuk bangunan kapal yang menggunakan 3 main engine dan 3 propeller ini memiliki: kecepatan air di sekitar lambung; lapisan batas antara air yang diseret oleh lambung dan aliran sekitarnya; dan gelombang diciptakan oleh gerakan kapal. Dua bagian pertama akan mengurangi kecepatan air ke baling-baling, yang ketiga baik akan meningkatkan atau menurunkan kecepatan tergantung pada apakah gelombang menciptakan puncak atau palung di baling-baling. Hal ini tentu saja akan memberi pengaruh yang besar terhadap gaya dorong kapal.
Hal – hal yang berkaitan dengan propeller adalah sebagai berikut ini :
P 'E / P T = efisiensi lambung = η H T P / P 'D = efisiensi baling-baling = ηO
P 'D / P D = efisiensi pemutaran relatif
= η R
P D / P S = poros transmisi efisiensi
Pada penelitian ini kapal patroli ( Gambar 1.1 ) didesign menggunakan 3 penggerak utama dengan 3 propeller yang mana memiliki keuntungan berupa pengurangan berat total, maneuver yang baik pada kecepatan rendah, penghematan
biaya produksi dan biaya operasional serta dapat meningkatkan tenaga jika wakenya didapat dengan baik, tetapi hal ini tidak lah mudah karena jika aplikasi dari konfigurasi triple screw propeller tidak tepat, maka dapat membuat hambatan yang lebih besar pada kapal karena propellernya tidak mendapatkan wake yang baik serta membutuhkan perawatan dan perhatian yang lebih karena engine yang digunakan bekerja secara bersamaan serta membutuhkan ruangan yang cukup untuk penempatan engine.
Gambar 1.1 Model 3d Kapal Patroli Cepat 40m
Pemodelan ini dilakukan dengan
simulasi CFD yang dapat
menggambarkan bentuk aliran untuk bagian kapal yang tercelup air dan mengetahui wake yang terjadi pada masing – masing propeller. Setelah perhitungan dan semua percobaan dilakukan dapat dibuat analisa tentang jarak, posisi dan sudut kemiringan yang paling optimal. Optimum dimaksudkan untuk kinerja propeller pada titik operasi sesungguhnya yang berkorelasi dengan thrust maksimum.
2. TUJUAN DAN MANFAAT
Dalam melakukan penelitian ini
peneliti menggunakan pendekatan
experimental based (eksperimental
approach), yaitu percobaan
dilaboratorium untuk membantu agar langkah – langkah untuk mencapai tujuan
3
menjadi lebih sistematis. Penelitian ini memiliki tujuan untuk menentukan posisi, jarak serta sudut kemiringan yang optimal untuk masing – masing main engine dan propulsionnya agar Vs yang diingin kan
tercapai dengan bantuan software :
ANSYS CFD serta menganalisa output yang dihasilkan.
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan kontribusi yang berguna untuk semua perancang kapal dan institusi pendidikan yang berhubungan dengan
bidang ini, dan diharapkan
memungkinkan untuk diaplikasikan
dilapangan.
3. METODE PENELITIAN DAN SUMBER DATA
Metode yang akan digunakan dalam penelitian ini ialah membuat Analisa dengan mengumpulkan berbagai referensi yang berkaitan dengan kapal patroli yang menggunakan triple screw propeller dan melakukan pemodelan
dengan menggunakan perangkat
komputer. Data – data yang diperlukan peneliti untuk menganalisa posisi dan jarak yang optimal untuk design kapal patroli dengan 3 main engine dan 3 propulsion ini yaitu berupa data utama kapal (LOA, B, H, T, VS), spec main engine, system propulsi yang akan digunakan, gambar lines plan dan general arrangement.
Gambar 3.1. General Arrangement Patroli Boat 40M
Dari data –data yang ada tahap selanjutnya adalah proses pengolahannya yakni dibagi beberapa tahap pemodelan kapal berikut system propulsifnya untuk mendapatkan kecepatan sesuai vs yang ditentukan dengan mengatur jarak dan posisi yang optimal agar tidak terjadi kerugian mekanis pada system penggerak tersebut. Adapun tipe perangkat propulsi
atau jenis propeler yang digunakan adalah fixed pitch propeller.
3.1. Menentukan Model Sistem Propulsif Kapal
Dalam tahap ini peneliti membuat beberapa model sesuai dengan gambar lines plan kapal hanya saja untuk posisi dan jarak propulsinya dirubah untuk mendapatkan daya dorong yang sesuai dengan Vs yang telah direncanakan, Untuk melihat aliran disekitar badan khususnya pada bagian buritan dan
propellernya peneliti menggunakan
program CFD. Setiap konfigurasi disesuaikan dengan batasan ruang kamar mesin dan letak engine diharapkan tidak mengganggu aktifitas ABK
Gambar 3.2. model – model konfigurasi triple screw propeller
3.2. Melakukan Simulasi Design
Ombak mempengaruhi kecepatan kapal pada saat kapal pitching dan rolling. Setelah membuat model kapal dan system propulsinya pada program maxsurf, Masing-masing model yang telah ditentukan sebelumnya disimulasikan untuk mengetahui wake fricsion pada ke tiga propeller tersebut, bagaimana interaksinya terhadap lambung kapal dengan menggunakan software komputer.
Gambar 3.3. penambahan Surface
4
Gambar 3.4 Meshing Proses 3.3. Analisa Sistem dan Penarikan Kesimpulan
Pemanfaatan kecepatan kapal secara optimal perlu disiasati secara spesifik. Setelah perhitungan, simulasi dan analisa data sistem propulsion pada kapal ini dilakukan dapat ditarik kesimpulan dimanakah posisi dan berapakah jarak yang paling optimal untuk mendapatkan daya dorong kapal sesuai dengan vs perencanaan. Dan kesimpulan ini merupakan jawaban dari permasalahan yang dibahas pada penelitian ini.
4. ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN
Untuk dapat menganalisa nya dilakukan beberapa design model dengan beberapa program yaitu : AUTO CAD, MAXSURF PRO, HULLSPEED dan ANSYS (CFD). Dari beberapa model design tersebut dapat dilihat masing – masing bentuk aliran yang terbentuk disekitar propeller .
4.1 Data Utama Kapal
Dalam melakukan penelitian ini dibutuhkan data kapal dan sistem penggeraknya untuk mendukung proses analisa setelah dirunnning pada CFD. Adapun data kapal patroli 40 M yang dapat dikumpul kan adalah sebagai berikut : LOA = 43.25 M LWL = 40.10 M LPP = 39.64 M Breadth WL = 7.08 M Breadth total = 7.40 M DEPTH ( H ) = 4.00 M Draft ( T ) = 1.90 M Vs ( max ) = 27 Knot
Engine brand = MAN B&W
MODEL = 12V
Putaran = 250 Rpm
Bore & Stroke = 260x 980mm
Efektif power = 3 x 1800 HP = 5400 Hp Data propeller : Type propeller = B5 – 90 Η Propeller = 64.60 % d = 146 ( P/D ) = 0.98 Diameter = 1.150 m Hc = 1.127 m Putaran = 881.56 rpm
Gambar 4.1 Type Propeller B5-90
4.1 MODIFIKASI KONFIGURASI
Disini dilakukan ujicoba dengan memodifikasi konfigurasi yang telah ada sehingga dapat dilihat perbedaan aliran yang terjadi. Modifikasi yang dilakukan berdasarkan pemikiran logis mengenai:
• Kemiringan propeler
Propeler yang membentuk sudut dengan keel/lunas kapal akan memberikan kerugian sebab daya yang tersalurkan akan mengalami losses sebesar cos X; dimana x merupakan besarnya sudut yang terbentuk.
• Panjang poros
Semakin panjang poros maka kerugian yang diderita akan semakin besar, dengan alasan: 1) getaran karena rotasi poros; 2) kemungkinan poros mengalami defleksi menjadi besar; 3) daya semakin berkurang sebab losses karena shaftnya menjadi besar.
• Ruang Kamar Mesin
Besarnya kamar mesin sangat berpengaruh sebab disini digunakan 3 mesin induk sehingga harus diperhitungkan peletakan yang sesuai. Jika diletakkan terlalu tinggi
maka akan mengganggu
keseimbangan kapal karena naiknya titik berat, jika diletakkan terlalu rendah maka akan mengurangi ruang yang ada sehingga akan memberikan keterbatasan ruang gerak maupun instalasi.
Konfigurasi dari modif 1 dengan jarak masing – masing poros 1.85 meter, pada modif 1 ini panjang poros ditengah
5
serta poros sisi kiri dan kanan nya 6 meter.
Gambar 4.2. Konfigurasi Modif 1 Untuk putaran propeller ditengah di design dengan putaran ke kanan sedangkan propeller sisi kiri dan propeller sisi kanan memutar ke luar atau sisi yang kiri putarannya ke kiri dan sisi yang kanan putarannya ke kanan.
Modifikasi 1 ini konfigurasi nya ada 16, yakni dengan sudut kemiringan 0, 2, 4 dan 6 derajat. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada table berikut :
Tabel 4.1 Konfigurasi Modif 1
Modif 1 Jarak antar poros (m) Panjang poros tengah (m) Panjang poros sisi (m) Sudut poros tengah (°) Sudut poros sisi (°) 1 1.85 6 6 0 0 2 1.85 6 6 0 2 3 1.85 6 6 0 4 4 1.85 6 6 0 6 5 1.85 6 6 2 0 6 1.85 6 6 2 2 7 1.85 6 6 2 4 8 1.85 6 6 2 6 9 1.85 6 6 4 0 10 1.85 6 6 4 2 11 1.85 6 6 4 4 12 1.85 6 6 4 6 13 1.85 6 6 6 0 14 1.85 6 6 6 2 15 1.85 6 6 6 4 16 1.85 6 6 6 6 Konfigurasi modif 2 :
Konfigurasi dari modif 2 dengan jarak masing – masing poros 1.85 meter, pada modif 2 ini panjang poros ditengah 5 meter sedangkan pada poros sisi kiri dan sisi kanan nya 6 meter.
Gambar 4.3. Konfigurasi Modif 2 Untuk putaran propeller ditengah di design dengan putaran ke kiri sedangkan propeller sisi kiri dan propeller sisi kanan memutar ke luar atau sisi yang kiri putarannya ke kiri dan sisi yang kanan putarannya ke kkanan.Untuk modif 2 ini konfigurasi nya ada 16, yakni
dengan sudut kemiringan 0, 2, 4 dan 6 derajat. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada table berikut :
Tabel 4.2 Konfigurasi Modif 2
Modif 2 Jarak antar poros (m) Panjang poros tengah (m) Panjang poros sisi (m) Sudut poros tengah (°) Sudut poros sisi (°) 1 1.85 5 6 0 0 2 1.85 5 6 0 2 3 1.85 5 6 0 4 4 1.85 5 6 0 6 5 1.85 5 6 2 0 6 1.85 5 6 2 2 7 1.85 5 6 2 4 8 1.85 5 6 2 6 9 1.85 5 6 4 0 10 1.85 5 6 4 2 11 1.85 5 6 4 4 12 1.85 5 6 4 6 13 1.85 5 6 6 0 14 1.85 5 6 6 2 15 1.85 5 6 6 4 16 1.85 5 6 6 6 Konfigurasi modif 3 :
Konfigurasi dari modif 3 dengan jarak masing – masing poros 1.85 meter, pada modif 5 ini panjang poros ditengah 6 meter sedangkan pada poros sisi kiri dan sisi kanan nya 5 meter.
Gambar 4.4. Konfigurasi Modif 3 Untuk putaran propeller ditengah di design dengan putaran ke kiri sedangkan propeller sisi kiri dan propeller kanan memutar ke luar atau sisi yang kiri putarannya ke kiri dan sisi yang kanan putarannya ke kanan.Untuk modif 5 ini konfigurasi nya ada 16, yakni dengan sudut kemiringan 0, 2, 4 dan 6 derajat. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada table berikut :
Table 4.3 Konfigurasi Modif 3
Modif 3 Jarak antar poros (m) Panjang poros tengah (m) Panjang poros sisi (m) Sudut poros tengah (°) Sudut poros sisi (°) 1 1.85 6 5 0 0 2 1.85 6 5 0 2 3 1.85 6 5 0 4 4 1.85 6 5 0 6 5 1.85 6 5 2 0 6 1.85 6 5 2 2 7 1.85 6 5 2 4 8 1.85 6 5 2 6 9 1.85 6 5 4 0 10 1.85 6 5 4 2 11 1.85 6 5 4 4 12 1.85 6 5 4 6 13 1.85 6 5 6 0 14 1.85 6 5 6 2 15 1.85 6 5 6 4 16 1.85 6 5 6 6
6 4.2 . Pembahasan`dan Hasil
Data- data yang ditabulasikan dalam bentuk tabel pada subbab sebelumnya, . langkah selanjutnya adalah prosess running atau simulasi model yang telah ditentukan parameter – parameter kondisinya. setelah proses running selesai kemudian di plot kan ke dalam bentuk grafik untuk mengetahui karakteristik dari masing – masing model variasi yang telah dibuat
Gambar 4.5 Hasil Running CFD
Gambar 4.6. Grafik Nilai Va Modif 1 ( panjang poros tengah 5 meter dan
samping 6 meter )
Gambar 4.7. Grafik Nilai Gaya Dorong Modif 1 ( panjang poros tengah 5 meter
dan samping 6 meter )
Pada modif 1 ini gaya pada masing masing propeller menunjukkan bahwa hasil perancangan variasi sudut dengan panjang sisi kiri dan kanan lebih panjang 1 meter dari poros banyak memberi pengaruh terhadap variasi sudut yang dibuat. Ideal nya poros bekerja pada sudut
0o agar daya secara maksimal tersalurkan,
akan tetapi untuk penggunaan tiga
propeller perlu dilakukan kemiringan poros baik yang sisi maupun ditengah tergantung yang mana yang bisa memberikan wake yang baik. Pada
penempatan propeller seperti ini
(propeller tengah lebih pendek dari propeller samping) gaya yang dihasil kan pada modif ini sangat besar yakni 513.37 KN hingga 535.89 KN dan yang paling besar nilai Va nya adalah variasi ke 2, yaitu dengan sudut poros tengah sebesar 0° dan sudut poros samping 2° yakni 14, 79 m/s untuk propeller samping dan 14.41 m/s untuk propeller tengah.
Dari grafik hubungan antara Va (velocity advance) dan perubahan sudut
propeller dapat dilihat bahwa
kecenderungan nilai naik turun begitu juga dengan daya dorong nya. gaya angkat yang ditimbulkan propeller disebabkan oleh adanya aliran sirkulasi yang terjadi disekeliling daun. Aliran
sirkulasi menyebabkan penurunan
tekanan pada punggung daun kenaikan tekanan pada sisi muka daun. Kecepatan fluida terhadap elemen daun merupakan penjumlahan dari kecepatan tranlasi. Propeller bekerja menghasilkan gaya dorong pada badan kapal ( thrust T ) pada suatu kecepatan aliran air VA. Akibatnya
, kapal begerak pada kecepatan Vs.
Gambar 4.8 Grafik Nilai Va Modif 2 ( panjang poros tengah 6 meter dan
samping 5 meter )
Gambar 4.9. Grafik Nilai Gaya Dorong Modif 2 ( panjang poros tengah 6 meter
dan samping 5 meter )
14 14.5 15 SUDUT POROS TENGAH DAN SAMPING0° SUDUT POROS TENGAH0° DAN POROS SAMPING4° SUDUT POROS TENGAH2° DAN POROS SAMPING0° SUDUT POROS TENGAH2° DAN POROS SAMPING4° SUDUT POROS TENGAH4° DAN POROS SAMPING0° SUDUT POROS TENGAH DAN SAMPING4° SUDUT POROS TENGAH6° DAN POROS SAMPING0° SUDUT POROS TENGAH6° DAN POROS SAMPING4° Nilai Va Modif 1
va (m/s) propeller samping kiri va (m/s) propeller samping kanan va (m/s) propeller tengah 14 15 SUDUT POROS TENGAH DAN SAMPING0° SUDUT POROS TENGAH0°DAN POROS SAMPING 4° SUDUT POROS TENGAH2°DAN POROS SAMPING 0° SUDUT POROS TENGAH2°DAN POROS SAMPING 4° SUDUT POROS TENGAH4°DAN POROS SAMPING 0° SUDUT POROS TENGAH DAN SAMPING4° SUDUT POROS TENGAH6°DAN POROS SAMPING 0° SUDUT POROS TENGAH6°DAN POROS SAMPING 4° Nilai Va Modif 2
va (m/s) propeller samping kiri va (m/s) propeller samping kanan va (m/s) propeller tengah
7
Sama dengan variasi 1 diatas, variasi 2 juga tidak banyak memberikan pengaruh terhadap terhadap thrust. Aliran air yang terjadi pada variasi 2 ini propeller samping lebih besar dari yang ditengah ini karena aliran air yang didapat lebih baik, akan tetapi tidak mengurangi thrust yang diberikan karena jarak antar masing – masing poros propeller sudah pas.
Perubahan dari sudut yang dibuat mengalami perubahan yang banyak, sehingga trend line dari grafik terlihat naik turun pada masing – masing konfigurasi propeller. pada konfigurasi sudut panjang poros tengah 6 meter dan panjang poros samping 5 meter yang paling optimal ( paling besar nilai Va nya ) adalah adalah variasi ke 15, yaitu dengan sudut poros tengah sebesar 6° dan sudut poros samping 4° yakni sebesar 14.55 m/s untuk propeller samping dan 14.44 m/s untuk propeller tengah.
Gambar 4.10.Grafik Nilai Va modif 3 ( panjang poros tengah dan samping 6
meter )
Gambar 4.11. Grafik Nilai Gaya Dorong Modif 3( panjang poros tengah dan
samping 6 meter)
Untuk modif 3 aliran fluida yang terjadi pada propeller mengalami beberapa perubahan yang signifikan akibat dari perubahan bentuk sudutnya
sehingga Dari grafik tersebut diatas dapat dilihat konfigurasi sudut untuk panjang poros tengah dan samping 6 meter yang paling optimal ( paling besar nilai Va nya ) adalah adalah variasi ke 9, yaitu dengan sudut poros tengah sebesar 4° dan sudut poros samping 0°. Pada konfigurasi ini thrust dari masing – masing propeller meningkat. Gaya dorong total yang paling kecil pada modif 3 ini terdapat pada konfigurasi 9 yakni dengan sudut
propeller tengah 4o dan sudut propeller
samping 0o yakni sebesar 303. 42 KN jadi
pada modif ini gaya dorong nya lebih kecil dari modif 1 dan 2. Dengan kecepatan kapal yang telah ditetap kan sebesar 27 knot modif ini merupakan kombinasi konfigurasi yang paling baik yang dapat memberikan kecepatan yang paling optimal. Sama dengan modif 1 dan 2, kombinasi dari konfigurasi membuat grafik naik turun akibat dari perubahan penempatan sudut poros propeller.
5. Kesimpulan dan Saran 5.1. Kesimpulan
Setelah melakukan beberapa simulasi dari beberapa model yang direncanakan diharap kan dapat menjadi pertimbangan untuk kepentingan
pengembangan bidang ilmu dan teknologi transportasi laut dan bisa melaksanakan tugas dan fungsi utama sebagai kapal patroli. Berdasar kan analisa serta pembahasan yang telah dilakukan maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:
1. Dari grafik nilai Va yang
dihasilkan didapatkan bahwa nilai Va yang paling baik terdapat pada modif 3 yakni dengan panjang propeller tengah dan samping masing - masing 6 meter dan terdapat pada variasi ke 9 dengan sudut propeller tengah 4° dan sudut propeller samping 0° yakni 18.08 m/s untuk propeller samping dan 15.28 m/s untuk propeller tengah. Untuk modifikasi yang paling rendah nilai Va nya juga terdapat pada modif 3 yakni dengan sudut propeller tengah 0° dan sudut propeller tengah 4°. Pada modif ini gaya dorong yang diperlukan hanya sebesar 303.42 KN.
2. Analisa konfigurasi triple screw
propeller dari hasil running CFD ini menunjukkan bahwa meningkat atau menurunnya nilai thrust yang
14 16 18 20 SUDUT POROS TENGAH DAN SAMPING0° SUDUT POROS TENGAH0°DAN SAMPING4° SUDUT POROS TENGAH2°DAN SAMPING0° SUDUT POROS TENGAH2°DAN SAMPING4° SUDUT POROS TENGAH4°DAN SAMPING0° SUDUT POROS TENGAH DAN SAMPING4° SUDUT POROS TENGAH6°DAN SAMPING0° SUDUT POROS TENGAH6°DAN SAMPING4° Nilai Va Modif 3
va (m/s) propeller samping kiri va (m/s) propeller samping kanan va (m/s) propeller tengah
8
dihasil kan oleh masing – masing propeller tidak akan selalu sama dengan nilai Va ( Velocity advance ) nya hal ini tergantung dari nilai wake yang didapat.
3. Penentuan konfigurasi propulsi
ditentukan juga oleh kondisi aktual alat yang lain dalam arti bahwa dimensi mesin dan peralatan yang lain juga harus diperhatikan
sehingga konfigurasi masih
memungkinkan jika akan
diinstalasi. Hal ini juga berlaku untuk stabilitas kapal, dimana peletakan mesin induk juga harus diperhatikan dari sisi ketinggian; untuk memperoleh space/ruang yang cukup.
4. Untuk penggunaan 3 propeller
pada kapal, yang paling
berpengaruh terhadap thrust nya adalah jarak antar masing – masing poros propeller, semakin besar jaraknya akan memberikan aliran air yang baik
5.2. Saran
Hasil dari perancangan
konfigurasi triple screw propeller untuk kapal patroli 40 meter ini masih memerlukan kajian yang lebih mendalam. Disarankan masih perlunya diadakan penelitian serta analisa lanjutan terhadap masalah bentuk, kavitasi, stabilitas, dan kekuatan material kapal, juga sehingga diharapkan penulisan ini dapat menjadi lebih lengkap dan berguna bagi perancangan dan pengembangan kapal patroli pada masa yang akan datang dalam rangka memenuhi kebutuhan sarana alat utama sistem pertahanan.
6. REFERENSI
1.
Adjie S. W. (2005). “Engine -Propeller Matching”. FTK - ITS. Surabaya.
2.
Carlton, J.S (2007). “MarinePropellers and Propulsion – 2nd ed”, Elsevier Linacre House, Jordan Hill, USA, Oxford Burlington.
3.
Dyah Yulita R.W.A (2007)“Studi Optimalisasi Stern
Arrangement System Propultion Kapal Patrol Type 36M Dengan Metode CFD”. Tugas Akhir FTK – ITS. Surabaya.
4.
Hunt, D.L (October 2005)“Computational Fluid
Dynamics”, Tessela Support Service PLC, Journal. Abingdon, Oxon, England.
5.
Harvald, S.V. AA (1992).“Tahanan dan Propulsi Kapal”.
Dept. Of Ocean Eng. The
Thecnical University of
Denmark Lyngby, Airlangga University Press.
6.
Jamal (2009). “Analisa TeknisPerubahan Kecepatan Kapal
Akibat Perubahan Bentuk
Buritan Dan Diameter Propeller KM. Tarik (annex–019)” Tugas Akhir FTK – ITS. Surabaya.
7.
Newman, J.N (1997). “ MarineHydrodynamics”. London,
England : The MIT Press Cambridge, MAssachussets.
8.
Would, J.K ( ).” Matching Ship,Propellers and Prime Mover”. Dept University of Tecnology, Marine Engineering Faculty
