Engine Maching

(1)

((

11

))

KATA

KATA PENGPENGANTAR ANTAR

Assalamualaikum

Assalamualaikum wr.wr.wbwb

Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberi rahmad dan hidayah_Nya Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberi rahmad dan hidayah_Nya sehingga laporan dari tugas mata kuliah “esain !apal "#$ dapat diselesaikan dengan baik. sehingga laporan dari tugas mata kuliah “esain !apal "#$ dapat diselesaikan dengan baik.

Pada proses pengerjaan tugas ini tentunya tidak sedikit kesalahan dan kekurangan Pada proses pengerjaan tugas ini tentunya tidak sedikit kesalahan dan kekurangan yang kami lakukan. Namun dengan segala keterbatasan dan kekurangan itulah% kami belajar yang kami lakukan. Namun dengan segala keterbatasan dan kekurangan itulah% kami belajar dan terus

dan terus berusberusaha aha melanmelanjutkan proses pengerjaan tugas jutkan proses pengerjaan tugas sehinsehingga gga akhirakhirnya dapat nya dapat ramprampung.ung. &elalu

&elalui lembaran ini kami memohon i lembaran ini kami memohon maa' bila selama prosemaa' bila selama proses pembuats pembuatan tugas ini ada hal(an tugas ini ada hal( hal yang tidak berkenan% baik

hal yang tidak berkenan% baik disengaja maupun tidak.disengaja maupun tidak. Akhir

Akhirnya kami nya kami juga ingin juga ingin mengmengu)apku)apkan an terima kasih terima kasih yang sebesar(yang sebesar(besarnbesarnya ya kepadkepadaa semua yang telah memberi bantuan moril maupun materil baik langsung maupun tidak semua yang telah memberi bantuan moril maupun materil baik langsung maupun tidak langsung demi kelan)aran pengerjaan tugas ini. *ntuk itu kami ingin mengu)apkan terima langsung demi kelan)aran pengerjaan tugas ini. *ntuk itu kami ingin mengu)apkan terima kasih kepada dosen pembimbin mata kuliah ini yang tidak pernah menyerah mengarahkan kasih kepada dosen pembimbin mata kuliah ini yang tidak pernah menyerah mengarahkan kami% tidak lupa pula kepada teman(teman yang telah turut membantu dalam penyelesaian kami% tidak lupa pula kepada teman(teman yang telah turut membantu dalam penyelesaian tugas ini.

tugas ini.

Semoga laporan ini dapat berguna bagi siapapun yang menggunakannya dan dapat Semoga laporan ini dapat berguna bagi siapapun yang menggunakannya dan dapat menjadi panduan untuk laporan selanjutnya.

menjadi panduan untuk laporan selanjutnya.

+owa%... &ei ,-1 +owa%... &ei ,-1 Penyusun Penyusun Setyo Setyo Jurusan P

Jurusan Perkapalan. Perkapalan. Proi !roi !eknik Siste" Peknik Siste" Perkapalanerkapalan SE!#$ % D&&' ' 

SE!#$ % D&&' '  *

(2)

(3)

((

,,

)) DAFTAR ISI DAFTAR ISI /embar Pengesahan /embar Pengesahan /embar Penilaian /embar Penilaian !ata

!ata Pengantar...Pengantar...i...i a'tar

a'tar "si..."si...iiii

BAB I PENDAHULUAN BAB I PENDAHULUAN

".1.

".1. /atar /atar 0elakang...0elakang...11 ".,.

".,. umusan umusan &asalah...&asalah...11 ".2

".2 TujuTujuan an Penulisan...Penulisan...1...1 ".3.

".3. 0atasan 0atasan &asalah...&asalah...,..., ".4.

".4. &an'aat &an'aat Penulisan...Penulisan...,,

BAB

BAB II II LANDASAN LANDASAN TEORITEORI

"".1.

"".1. TeTeori ori 5ambatan...5ambatan...3...3 "".,.

"".,. TeTeori ori &omentum...&omentum...4...4 "".2.

"".2. TeTeori ori 6lemen 6lemen aun...aun...... "".3

"".3 TeTeori ori Sirkulasi...Sirkulasi...77 "".4

"".4 6'esiensi 6'esiensi Propulsi...Propulsi...8...8 ""..

"".. !arateristik !arateristik 0aling(0aling...0aling(0aling...8...8

BAB III PEMILIHAN MESIN UTAMA BAB III PEMILIHAN MESIN UTAMA

""".1. *kuran

""".1. *kuran *tama !apal...*tama !apal... 1717 """.,.

""".,. Perhitungan Tahanan !apal...Perhitungan Tahanan !apal...1818 """.2.

""".2. Perhitungan Perhitungan &otor &otor "nduk..."nduk...,1...,1

BAB IV

BAB IV PEMILIHAN PROPELLER DAN PEMERIKSAAN KAVITASIPEMILIHAN PROPELLER DAN PEMERIKSAAN KAVITASI

"#

"#..1. 1. TujuanTujuan...,..., "#

"#..,. ,. esign esign 9ondition...9ondition...,...,

BAB V

BAB V ENGINE PROPELLER MENGINE PROPELLER MATATCHINGCHING

#.

#." &enent" &enentukan ukan Nila Nila ! ! ::dan ! dan ! TT...21...21

#

#.."" "" 6ngine 6ngine &at)hing...&at)hing...24...24

BAB

BAB VI VI KESIMPULANKESIMPULAN

#"."

#"." !esimpulan...!esimpulan...32...32

Jurusan P

SE!#$ % D&&' '  *

(4)

#"."" #"."" Saran...Saran... 3333 DAFTAR PUSTAKA DAFTAR PUSTAKA BAB I BAB I PENDAHULUAN PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang I.1 Latar Belakang

Pada dasarnya kapal yang bergerak di air dengan ke)epatan tertentu akan mengalami Pada dasarnya kapal yang bergerak di air dengan ke)epatan tertentu akan mengalami gaya yang

gaya yang berlawberlawanan dengan arah anan dengan arah gerakngeraknya. +aya ya. +aya yanyang g berlawberlawanan ini anan ini disebdisebut ut esisesistan)etan)e ;Tahanan<. 0esarnya tahanan yang dialami oleh sebuah kapal harus mampu diatasi oleh gaya ;Tahanan<. 0esarnya tahanan yang dialami oleh sebuah kapal harus mampu diatasi oleh gaya dorong kapal tersebut. +aya dorong ini diperoleh dari hasil kerja alat gerak kapal ;propulsor<. dorong kapal tersebut. +aya dorong ini diperoleh dari hasil kerja alat gerak kapal ;propulsor<.

Se)

Se)ara ara gargaris is besbesarar% % ada ada 2 2 komkomponponen en utamutama a daldalam am sebsebuah uah sissistem tem propropulpulsi si kapkapal%al% diantaranya =

diantaranya = 1.

1. &o&ototor r PePengnggegerak rak !a!apapall ,.

,. SiSiststem em TTraransnsmimisisi 2.

2. AlAlat at +e+erarak !k !apapalal

!etiga komponen diatas harus selaras satu sama lain agar kapal ran)angan dapat !etiga komponen diatas harus selaras satu sama lain agar kapal ran)angan dapat beroperasi

beroperasi sesuai sesuai dengan dengan peren)anaan. peren)anaan. >ika >ika ketiga ketiga komponen komponen tersebut tersebut tidak tidak selaras selaras makamaka akan berpengaruh terhadap kondisi pengoperasian kapal sebagai

akan berpengaruh terhadap kondisi pengoperasian kapal sebagai berikut =berikut = 1.

1. !e)epa!e)epatan dtan dinas inas kapal kapal yang yang diren)diren)anakan anakan tidak tidak ter)apter)apaiai ,.

,. PenPengguggunaanaan ban bahan han bakbakar tiar tidak edak e'is'isienien 2.

2. Nilai Nilai ekonoekonomis dmis dari kaari kapal ranpal ran)angan )angan akan makan menuruenurun% dsn% dsb.b.

Sehingga peran)angan lambung kapal% pemilihan mesin% dan peren)anaan propeller Sehingga peran)angan lambung kapal% pemilihan mesin% dan peren)anaan propeller harus dilakukan se)ara utuh dan menyeluruh. ?leh karena itu 6ngine @ Propeller &at)hing harus dilakukan se)ara utuh dan menyeluruh. ?leh karena itu 6ngine @ Propeller &at)hing adalah sangat esensial karena menyangkut masalah kesesuaian dan keselarasan dari ketiga adalah sangat esensial karena menyangkut masalah kesesuaian dan keselarasan dari ketiga komponen utama.

komponen utama.

I. R!"!#an Ma#ala$ I. R!"!#an Ma#ala$

Adapun yang menjadi rumusan masalah dalam tugas kali ini adalah “0agaimana Adapun yang menjadi rumusan masalah dalam tugas kali ini adalah “0agaimana menghitung dan mengetahui kesesuaian antara mesin dan propeller$

menghitung dan mengetahui kesesuaian antara mesin dan propeller$

I.% T!&!an Pen!l'#an I.% T!&!an Pen!l'#an

(5)

((

33

)) Tujuan dari penyusunan tugas ini adalah sebagai berikut =

Tujuan dari penyusunan tugas ini adalah sebagai berikut = 1.

1. &enen&enentukan ratukan rasio gesio gearboB yarboB yang sesuang sesuai dengai dengan mesian mesin dan pron dan propellerpeller.. ,.

,. &enge&engetahui tahui keseskesesuaian uaian antara antara mesin mesin dan dan proppropellereller..

I.( Bata#an Ma#ala$ I.( Bata#an Ma#ala$

Pada penyusunan tugas kali ini% penulis memberikan batasan masalah agar tugas ini Pada penyusunan tugas kali ini% penulis memberikan batasan masalah agar tugas ini dap

dapat at terterselselesaesaikaikan n sessesuai uai dendengan gan tujtujuan uan penpenyuyusunsunannannyaya. . &ak&aka a dardari i ituitu% % yayang ng menmenjadjadii batasan masalah pada penyusu

batasan masalah pada penyusunan tugas ini adalah sebagai berikut =nan tugas ini adalah sebagai berikut = 1.

1. TTyype pe dadan n ukukururan an !a!apapal l yayang ng didigugunanakakan n papada da pepenynyususununan an tutugagas s inini i adadalalah ah kakapapall dengan Ty

dengan Type +eneral 9argo dengan data pe +eneral 9argo dengan data utama kapal terdapat utama kapal terdapat pada penyajian data.pada penyajian data. ,.

,. &etod&etode perhie perhitungatungan tahann tahanan yaan yang digng digunakaunakan adalan adalah metoh metode 5oltde 5oltrop.rop.

I.( Man)aat Pen!l'#an I.( Man)aat Pen!l'#an

alam setiap perbuatan tentu akan ada e'ek yang ditimbulkan% tidak terke)uali negatiCe alam setiap perbuatan tentu akan ada e'ek yang ditimbulkan% tidak terke)uali negatiCe atau positi'. 0egitu pula dengan tugas peren)anaan propulsi ini. engan kesungguhan hati atau positi'. 0egitu pula dengan tugas peren)anaan propulsi ini. engan kesungguhan hati dan niat yang tulus dalam menyelesaikan dan menyusun tugas ini% maka diperoleh man'aat dan niat yang tulus dalam menyelesaikan dan menyusun tugas ini% maka diperoleh man'aat sebgai berikut =

sebgai berikut = 1.

1. &ahasi&ahasiswa mamswa mampu menghpu menghitung rasitung rasio gearbio gearboB dan meoB dan menentuknentukan gearboan gearboB yang sesB yang sesuaiuai dengan kebutuhan mesin kapal.

dengan kebutuhan mesin kapal. ,.

,. &a&ahahasisiswswa a mamampmpu u memembmba)a)a a dadan n memenanarik rik kekesisimpmpululan an dadari ri grgra'a'ik ik kakararaktktererisistik tik mesin dan propeller.

mesin dan propeller.

Jurusan P

SE!#$ % D&&' '  *

(6)

BAB II

LANDASAN TEORI

Propeller merupakan bentuk alat penggerak kapal yang paling umum digunakan dalam menggerakkan kapal. Sebuah propeller yang digunakan dalam kapal mempunyai bagian daun baling D baling ; blade < yang menjorok kearah tertentu dari hub atau bos. 0os ini dipasang pada poros yang digerakkan oleh mesin penggerak utama kapal.

Sebuah kapal berjalan dengan menggunakan suatu daya dorong yang dalam istilahnya disebut sebagai thrust. aya dorong tersebut dihasilkan oleh suatu motor atau engine yang ditransmisikan melalui suatu poros ;sistem transmisi yang banyak digunakan< kemudian daya tersebut disalurkan ke propeller. aya dorong yang ditransmisikan tersebut dalam menggerakkan kapal akan sangat dipengaruhi oleh bagaimana kita mendesain propeller itu sendiri. Semakin baik desainnya baik dari segi bentuk% e''isiensi% jumlah daun% dan lain sebagainya maka akan semakin besar daya dorong yang akan dihasilkan.

*ntuk mendesain daripada propeller ini pertama(tama kita harus tahu dulu ukuran utama daripada kapal yang akan ditentukan atau diren)anakan propellernya tersebut. !emudian dari data itu kita menghitung tahanan total dari kapal. alam laporan ini metode yang digunakan untuk menghitung tahanan total kapal adalah metode 5oltropdan Eamagata.

Pada tahap kedua adalah menghitung daya engine ;05P< yaitu daya mesin yang nantinya ditransmisikan ke propeller untuk menghasilkan daya dorong. /angkah berikutnya dalah memilih engine yang tepat untuk menghasilkan 05P seperti yang diinginkan dan menghasilkan ke)epatan kapal yang sesuai dengan ren)ana yang telah dibuat.

/angkah selanjutnya adalah memilih propeller )aranya dengan menentukan ratio daripada redu)tion gear kemudian menentukan berapa ke)epatan putaran propeller yang sesuai dengan redu)tion gear tersebut. !emudian dibandingkan hasilnya antara beberapa ke)epatan propeller tersebut dan diambil yang paling e''isien% diameternya memenuhi aturan dari 0iro !lasi'ikasi "ndonesia dan memenuhi sarat kaCitasi. alam menentukan atau mendapatkan perhitungan tersebut adalah dengan menggunakan 0p ( d diagram.

(7)

(



) /angkah selanjutnya adalah menghitung 6ngine Propeller &at)hing ;6P&<% yaitu men)o)okkan antara propeller dengan mesin yang di gunakan% setelah itu melakukan perhitungan propeller serta melakukan peren)anaan poros propeller. alam peren)anaan poros data yang diperlukan adalah besarnya daya yang ditransmisikan ke propeller yang

disebut dengan S5P dan besarnya torsi yang diterima oleh poros tersebut

II.1 Te*r' Ha"+atan

Tahanan ;resistan)e< pada suatu ke)epatan adalah gaya 'luida yang bekerja pada kapal sedemikian rupa sehingga melawan arah gerakan kapal tersebut.

Tahanan tersebut sama dengan komponen gaya 'luida yang bekerja sejajar dengan sumbu gerakan kapal. Tahanan total diberi notasi t% dapat diuraikan menjadi sejumlah komponen yang berbeda yang diakibatkan oleh berbagai ma)am penyebab dan saling berinteraksi dalam )ara yang benar(benar rumit.

Agar dapat menangani tahanan se)ara praktis% maka tahanan total harus ditinjau se)ara praktis pulaF untuk% tahanan total dapat dipandang sebagai suatu yang terdiri dari komponen yang dapat saling dikombinasikan dengan memakai berbagai )ara yang berbeda. Tahanan spesi'ik kapal ;G-%4 #,S< sebagai 'ungsi angka Hroude atau Hn. engan memakai de'inisi yang dipakai "TT9% selama memungkinkan% !omponen tersebut se)ara singkat dapat dijelaskan sebagai berikut=

 Tahanan gesek ' = Tahanan gesek adalah komponen tahanan yang diperoleh dengan

jalan mengintegralkan tegangan tangensial ke seluruh permukaan basah kapal menurut arah gerakan kapal.

 Tahanan sisa r = Tahanan sisa adalah kuantitas yang merupakan hasil pengurangan

dari tahanan total kapal% suatu tahanan gesek yang merupakan hasil perhitungan yang diperoleh dengan memakako rumus khusus. Se)ara umum% bagian yang terbesar dari tahanan sisa pada kapal niaga adalah tahanan gelombang ;WaCemaking resistan)e<.

 Tahanan #iskos% C = Tahanan #iskos adalah komponen tahanan yang terkait dengan

energi yang dikeluarkan akibat pengaruh Ciskos.

 Tahanan tekanan% p = Tahanan tekanan adalah komponen tahanan yang diperoleh

dengan jalan mengintegralkan tegangan normal keseluruh permukaan benda menurut arah gerakan benda.

Jurusan Perkapalan. Proi !eknik Siste" Perkapalan SE!#$ % D&&' ' 

(8)

 Tahanan tekanan Ciskos% pC = Tahanan tekanan Ciskos adalah komponen tahanan

yang diperoleh dengan jalan mengintegralkan komponen tegangan normal akibat Ciskositas dan turbulensi. !uantitas ini tidak dapat langsung diukur% ke)uali untuk benda yang terbenam seluruhnya F dalam hal ini% sama dengan tahanan tekanan.

 Tahanan gelombang ;WaCemaking resistan)e<% wp = !omponen tahanan yang

disimpulkan dari hasil pengukuran eleCasi gelombang yang jauh dari kapal atau modelF dalam hal ini medan ke)epatan bawah permukaan ;subsur'a)e Celo)ity 'ield<% yang berarti momentum 'luida% dianggap dapat dikaitkan dengan memakai yang disebut teori linear. Tahanan yang disimpulkan demikian itu tidak termasuk tahanan peme)ah gelombang ;WaCebreaking resisten)e<.

 Tahanan Semprotan ;Spray resistan)e<% rs = Tahanan semprotan adalah komponen

tahanan yang terkait dengan energi yang dikeluarkan untuk menimbulkan semprotan. Sebagai tambahan atas komponen tahanan tersebut beberapa tahanan tambahan% a% perlu pula disebutkan di sini =

 Tahanan Anggota 0adan ;Appendages esistan)e< = "ni adalah tahanan dari bos poros%

penyangga poros ;Sha'tbra)kets<% poros% lunas bilga% daun kemudi dan sebagainya. alam memakai model 'isik% model tersebut umumnya dilengkapi dengan anggota badan tersebut disertakan dalam pengukuran tahanan. *mumnya lunas bila tidak

dipasang. >ika tanpa anggota badan% maka tahanannya disebut tahanan polos ;hare resistan)e<.

 Tahanan kekasaran = Tahanan ini adalah tahanan akibat kekasaran% misalnya kekasaran

akibat korosi dan 'ouling ;pengotoran<pada badan kapal.

 Tahanan udara = Tahanan ini dialami oleh bagian dari badan utuma kapal yang berada

diatas permukaan air dan bangunan kapal ;superstru)ture< karena gerakan kapal yang juga menyusuri udara.

 Tahanan kemudi ;steering resistan)e< = untuk mempertahankan kelurusan lintasan%

koreksi kedudukan umumnya dilaksanakan dengan memakai daun kemudi. Pemakaian daun kemudi menyebabkan timbulnya komponen tahanan tambahan yang disebut tahanan kemudi.

(9)

(

8

) Teori ini menganggap bahwa propeller sebagai alat untuk memper)epat pindahnya air sampai ketempatnya didepan daun baling(baling ;dibelakang kapal<. Air akan mengalami per)epatan aksial ;a< dan menimbulkan slip dengan ke)epatan kearah belakang kapal akibat gerak berputarnya daun baling(baling dengan letaknya yang )ondong terhadap sumbu baling(baling.

eaksi yang timbul akibat per)epatan air kebelakang menimbulkan gaya dorong. Air akan mengalami perlambatan yang teratur akibat gaya(gaya dariCiskositas air setelah melalui propeller. 5al ini menyebabkan energi propeller terbuang sehinga ada kehilangan energi.

Sumber lain yang menyebabkan kehilangan energi 1<. Tahanan akibat gesekan daun baling(baling dan

,<. 0aling(baling memberi putaran pada arus slip untuk memper)epat air.

6'isiensi propeller dinyatakan dengan sebagai perbandingan kerja yang berguna untuk menggerakan kapal dengan kerja yang diberikan propeller.

engan adanya per)epatan air a yang terdorong kebelakang kapal menyebabkan e'isiensi ; I 1-- J maka a I - . 0erarti air tidak diper)epat yang menyebabkan tidak ada gaya dorong yang diberikan oleh propeller kepada kapal.

!emungkinan untuk memperbesar e'isiensi adalah dengan memperke)il per)epatan arus slip. 5al ini dilakukan dengan mamakai propeller dengan diameter besar dan diputar selambat mungkin.

ari segi teori momentum % baling(baling disamakan dengan jenis propulsi jet karena arus slip yang diper)epat kebelakang merupakan arus jet.

II.%. Te*r' Ele"en Da!n

Teori elemen daun memakai )ara penjumlahan gaya(gaya dan momen(momen yang timbul pada setiap potongan melintang daun ;aero'il< sepanjang radius baling(baling . Sebuah daun propeller yang dipotong membentuk aero'il ini bergerak diair dengan ke)epatan # dengan suatu sudut pengaruh terhadap arah geraknya.

Pada permukaan punggung aero'il tekananya rendah % sedang pada bagaian bawah aero'il tekananya tinggi . Akibatnya timbul e'ek isapan kearah pungung aero'il. esultan dari gaya(gaya tekanan ini adalah Hn. Akibat gesekan % mun)ul pula gaya Ht. esultan dari gaya Ht

(10)

dan Hn adalah H. Arah Ht tegak lurus terhadap permukaan kerja aero'il sedang arah Ht tegak lurus arah Hn.

+aya H diurai menjadi li't tegak lurus ;gaya angkat< dan drag ;gaya penahan<. Arah li't tegak lurus dengan arah gerak aero'il sedang sedang arah drag tegak lurus terhadap arah li't.

0esarnya li't dan drag dinyatakan sebagai berikut F /i't = d/ I 91 Lp #, dA

rag = d I 9d . Lp # imana =

91 I !oe'isien li't F

9I !oe'isien ragF 9d I densitas 'luida F

# I!e)epatan aliran 'luida F

A I /uas daerah permukaan aero'il

!emudian li't dan drag diuraikan kearah tranlasi ; ke arah maju kapal dan kearah tegak lurus terhadap arah maju kapal < menimbulkan gaya dorong G thrust ; sesuai arah maju kapal < dan gaya torsi G torMue ; arahnya tegak lurus arah gerak maju kapal <.

0esarnya thrust dan torMue dinyatakan sebagai berikut. T I d/ . )os 0 D d . sin 0

: I ;d/ . sin 0  d . )os 0 < r Thrust = T I O S  r5 d: . d

TorMue = : I O S  r5 d: . d T I thrust G gaya dorong

: I Torsi G TorMue

O I >umlah daun baling(baling  I jari(jari propeller

r I jari(jari propeller sampai pada penampang yang ditinjau r5 I jari(jari hub

5al(hal yang harus dipelajari dan diperkirakan dengan sebaik(baiknya untuk memperhitungkan besar thrust dan torMue dengan sempurna adalah sbb F

Air yang melalui aero'il ;sebagai bagaian dari baling D baling < telah mendapatkan per)epatan seperti telah diterangkan pada teori momentum.

(11)

(

1-

) +aya(gaya yang bekerja pada daun berubah karena letak karena letak daun berikutnya saling berdekatan.

II.(. Te*r' S'rk!la#'

Teori sirkulasi didasarkan pada konsep bahwa gaya angkat yang ditimbulkan propeller disebabkan oleh adanya aliran sirkulasi yang terjadi disekeliling daun. Aliran sirkulasi menyebabkan penurunan tekanan pada punggung daun serta kenaikan ke)epatan

Setempat dan kenaikan tekanan pada sisi muka daun dan penurunan ke)epatan setempat.

!e)epatan 'luida terhadap elemen daun merupakan penjumlahan dari ke)epatan tranlasi dan ke)epatan sirkulasi.

0esarnya gaya angkat dari gaya tahan dinyatakan sebagai berikut = d/ I ; . # + . ; . r<

 I 9 ; L . ; . #+ , < ) . r

#+I !e)epatan 'luida F ; I sirkulasi F ) I 'ilamen pusaranF r I lebar penampang daun

9I !oe'isien drag P I densitas 'luida

&enurut teori ini diperhitungkan untuk meren)anakan propeller dapat dilakukan dengan dua )ara =

• Perhitungan untuk men)ari geometri propeller terbaik

• Perhitungan untuk mengetahui karakter propeller yang sudah diketahui geometrinya

II.,. E)'#'en#' -r*-!l#'

Tenaga yang dihasilkan oleh mesin induk ditransmisi sampai menghasilkan daya dorong pada baling(baling mengalami beberapa proses.Sehubungan dengan hal tersebut beberapa de'enisi yang erat kaitannya dengan e'isiensi propulsi% dipaparkan sebagai berikut

;&ansyur 5asbullah= ,---<=

a< 05P ;0rake 5orse Power< adalah tenaga yang digunakan pada saat pengereman mesin.

(12)

b< S5P ;Sha't 5orse Power< adalah tenaga dari poros ;sha't< propeller yang diterima dari 05P.

)< 5P ;eliCery 5orse Power< adalah tenaga yang diteruskan ke propeller.

d< T5P ;Thrust 5orse Power< adalah daya yang dorong yang digunakan oleh propeller untuk menggerakkan kapal.

e< 65P ;6''e)tiCe 5orse Power< adalah besarnya tenaga yang digunakan untuk menggerakkan kapal.

alam penilaian e'isiensi propulsi% diperhitungkan 'aktor teknis lainnya akibat bekerjanya baling(baling maupun bentuk kapal% sehingga e'isiensi propulsi dapat di tinjau

dari beberapa bagian adalah sebagai berikut= 1. 6'isiensi lambung ;hull e''isien)y<

,. 6'isiensi baling(baling ;propeller e''isien)y< 2. 6'isiensi relatiCe rotati'

II.,.1 E)'#'en#' la"+!ng $!ll e))'#'en/0

Propeller bekerja menghasilkan gaya dorong pada badan kapal ;thrust T< pada suatu ke)epatan aliran air #A yang memasuki budang piringan atau diskus propeller. Akibatnya % kapal begerak pada ke)epatan #s. 5asil perkalian T  #A merupakan tenaga kuda yang diberikan baling(balingGpropeller yang berwujud sebagai gaya dorong. 5asil itu disebut Thrust 5orse Power ; T5P <.

S5P "5P 05P 65P 5P T5P "5P 05P S5P 5P T5P 65P

(13)

(

1,

) 5asil perkalian tahanan total kapal T dengan ke)epatan kapal #s merupakan tenaga kuda e'ekti' kapal . 5asil perkalian tahanan total ini disebut e'ekti' horse power ; 65P <.

5arga perbandingan 65P dengan T5P disebut hull e'isiensiGe'isiensi lambung Ge'isiensi badan kapal.

5ull e''isiensi I Qh I < 1 ; < 1 ; w t THP EHP − − = t I thrust dedu)tionF

w I wake 'a)tion menurut Taylor

5arga Qh biasanya lebih dari satu sebab untuk kapal D kapal type biasa dan berbaling baling tunggal harga w lebih dari t merupakan 'ungsi dari w.

II.,. E)'#'en#' +al'ng2+al'ng Pr*-eller e))'/'en/0

!erugian energi baling(baling disebabkan oleh dua 'aktor utama% yaitu =

1<. !erugian akibat sejumlah massa yang bergerak berputar kebelakang. 6nergi dihabiskan akibat geseka(gesekan dari partikel air itu sendiri . !erugian ini dapat dikurangi dengan mempergunakan system putaran lambat pada massa air yang banyak. >adi% dipergunakan baling(baling dengan diameter besar dengan jumlah putaran yang lambat. &eskipun demikian baling(baling dengan diameter sebesar bagaimanapun tidak akan mempunyai e''isiensi lebih dari 7- J.

,<. !erugian karena adanya daya tahan pada daun propeller sewaktu bergerak didalam air. 5al ini disebabkan oleh Ciskositas air dan gesekan air pada daun tersebut. !erugian ini dikurangi denganmempergunakan daun propeller yang sempit. engan mempersempit luas tiap daun maka luas permukaan daun berkurang. *ntuk mendapat luasan permukaan daun total yang sama seperti sebelum daun dipersempit maka jumlah daun ditambah tetapi e''isiensi daun berkurang.

&enurut hasil per)obaan ditangki per)obaan% 5anya sedikit eBit perbedaan e''isiensi pada propeller berdaun tiga dengan empat dan antara empat dengan lima. 6''isiensi akan berkurang dengan bertambahnya jumlah daun propeller O.

!euntungan daun propeller berdaun banyak untuk mengurangi getaran kapal yang ditimbulkan oleh propeller terutama pada besar dengan propeller tunggal

Propeller e''isiensi dide'inisikan sebagai berikut =

(14)

DHP EHP p =

η

5P ;eliCered horse power< yaitu tenaga kuda yang ditransmisikan dari poros kepropeller. 5P diukur dengan per)obaan open water test. Propeller di)oba tanpa dipasang pada model kapal. 0esarnya 5P ini berbeda dengan 5P sesungguhnya.G Perbandingan antara kedua 5P yang berbeda tersebut menghasilkan relatiCe rotatiCe e''i)ien)y ; rr<.ƞ

II.,.% E)'#'en#' relat'3e r*tat')

0aling(baing yang bekerja di belakang kapal ;behind the ship< tidak sama dengan

pada kondisi per)obaan model% pada per)obaan model% penyebaran aliran tidak dipengaruhi oleh wake.

Nilai antara )oe''isien propulsi dengan e'isiensi propulsi adalah berbeda% karena adanya nilai pengaruh interaksi propeller dengan badan kapal. "ni dibedakan dalam , kondisi% adalah sebagai berikut=

a< Open water test effisiensi% yaitu e'isiensi yang diukur pada saat propeller bekerja dan

ditempatkan bukan dilokasi buritan kapal tetapi dibagian depan kapal. !ondisi ini dapat dirumuskan sebagai berikut=

Qo I

b< Behind the ship condition test % yaitu e'isiensi yang diukur pada posisi propeller

diburitan kapal.

!ondisi ini dapat dirumuskan sebagai berikut=

Q0 I I

Perbandingan bekerjanya baling(baling pada kedua kondisi tersebut dinyatakan sebagai e'isiensi relatiCe rotatiCe ;Qrr <

(15)

(

13

) Qr I

imana nilai e'isiensi relatiCe rotatiCe berkisar antara=

 -% K4 D 1% - untuk kapal twin s)rew.  1% - D 1% 1 untuk kapal single s)rew.

alam perhitungan ini bukan hanya tugboat yang objek tapi juga harus diperhatikan tahanan yang ditarik yaitu Tongkang% pada saat kapal tugboat beroperasi atau menarik% maka hambatan yang akan dialaminya adalah hambatan kapal dan hambatan yang ditarik ;objek<. Pada perhitungan tahanan nantinya akan dihitung 4 ke)epatan tarik.

Tahanan total kapal harus dapat diatasi oleh Thrust ;daya dorong< untuk mendapatkan #s ;ke)epatan dinas< kapal dan Thrust tergantung pada karakteristik propeller bersama dengan penggerak mula.

0eberapa 'aktor penyebab perbedaan antara #s dan #a adalah sebagai berikut ;&ansyur 5asbullah= ,---<=

1. Pada proses bekerjanya propeller menyebabkan air disekitar buritan kapal mendapatkan per)epatan.

,. Propeller yang bekerja di daerah ke)epatan yang berpotensi ;potensial Celo)ity 'ield< diburitan kapal.

2. engan bekerjanya propeller menyebabkan system ombak diburitan kapal akan mempengaruhi tahanan gelombang kapal.

emikian pula terhadap bekerjanya propeller sangat tergantung terhadap system gelombang pada saat berlayar ;'eedba)k a''e)ts<

II.,.(. Pr*-!l#'3e C*e))'/'ent  PC 

PropulsiCe )oe''i)ien)y adalah harga perbandingan antara 65P ;dari badan kapal tanpa adanya tonjolan(tonjolan dan kelonggaran(kelonggaran lain< dengan 05P untuk motor diesel dan S5P ;sha't horse powerGdaya yang disalurkanmesin ke poros< untuk kapal(kapal turbin.

(16)

BHP EHP PC = F SHP EHP PC = atau :P9 I Q p. Qh. Qrr imana= Q p I 6'isiensi Propulsi Qh I 6'isiensi /ambung

Qrr I 6'isiensi elatiCe otatiCe

II.4. Karakter'#t'k Bal'ng2Bal'ng Ka-al

Se)ara umum karakteristik dari baling(baling kapal pada kondisi open water test adalah

seperti yang direpresentasikan pada iagram ! T D ! : D > ; gambar 2.1). Setiap tipe dari

masing(masing baling(baling kapal% memiliki karakteristik !r"a kinerja yang berbeda(beda.

Sehingga kajian terhadap karakteristik baling(baling kapal tidak dapat di( genera#ised untuk

keseluruhan bentuk atau tipe dari baling(baling. &odel persamaan untuk karakteristik kinerja baling(baling kapal adalah sebagai berikut = ;$.%d&i' 2((<.

3 , . .n D T * _T ρ = ;,.,4< 4 , . .n D + * ₊ ρ = ;,.,< imana =

! T I !oe'isien +aya orong ;Thr!st < 0aling(baling

! : I !oe'isien Torsi 0aling(baling

n I Putaran 0aling(baling

 I iameter 0aling(baling

TProp I +aya orong 0aling(baling ; Prope##er Thr!st <

: prop I Torsi 0aling(baling ; Prope##er Tor,!e<

(17)

(

1

) +ambar ,.1. iagram !t(!M(> Open $ater Test ; $. %d&i 2((<

II.4.1. Karakter'#t'k Be+an Bal'ng2Bal'ng (Propeller Load Characteristics)

idalam mengembangkan trend  karakteristik beban propeller% Cariabel yang

terlibat adalah prope##er tor,!e dan prope##er speed . *ntuk prope##er tor,!e merupakan

hasil pengolahan se)ara gra'is dari h!## / prope##er interaction% yaitu ! : dan ! : D S& F

yang kemudian dikembangkan seperti persamaan dibawah ini%

4 , Pr * 0 0 n 0D + _op = ₊ ρ _p ;,.,7< an 4 , Pr * 0 0 n 0D + _p S1 + op ρ − ∗ = ;,.,8<

>ika ! : F ! :(S& F R F  adalah konstan% maka Pers. ;,.,4< dan Pers. ;,.,< dapat

ditulis kembali sebagai berikut% < ; , 1 , Pr 0 n f n + _op =γ _p = ;,.,K< < ; , , , Pr 0 n f n +∗ op = _γ∗ _p = ;,.2-<

ari kedua Pers. ;,.,< dan Pers. ;,.,7< tersebut diatas% maka trend karakteristik

prope##er power U Prope##er 3oad< dapat diperoleh sebagai berikut= [Power] = [Torque] * [Speed]

< ; 2 1 2 Pr Pr op + op 0n p 0n p f np P = = γ = ;,.21< an

(18)

< ; 2 1 2 Pr Pr + 0n 0n f n P ∗ op = ∗ op _p = γ ∗ _p = ;,.2,<

Tahap berikutnya adalah mentabulasikan Persamaan ;,.,8< dan Persamaan ;,.,K< dengan inputan “propeller speed$% yang diperoleh dari “engine speed$ setelah diturunkan

oleh mechanica# gears ;perhatikan gears ratio(nya<. +ambar ,.11 dan ,.1,

mengilustrasikan tentang tabulasi dan trend dari prope##er poweryang dikembangkan.

Tabel Perhitungan PProp

n p ;n p<2 PProp PProp &in VV VV VV VV &aB

4ambar 2.2 Tabe# Perhit!ngan P Prop;$. %d&' 2((<

II.4.. Pr*#e# Eng'ne Mat/$'ng

(19)

(

18

) &at)hing point merupakan suatu titik operasi dari putaran motor penggerak kapal ;engine speed < yang sedemikian hingga tepat ;match< dengan karakter beban baling(

baling% yaitu titik operasi putaran motor dimana power yang di(absorboleh propeller sama

dengan power prod!ced oleh engine dan menghasilkan ke)epatan kapal yang mendekati

;sama persis< dengan ke)epatan serCis kapal yang diren)anakan. !arakteristik Propeller adalah seperti yang telah ditunjukkan pada +ambar ,.1,. *ntuk dapat menyamakan kedua trendline tersebut ke dalam satu sarana plotting yang sama% maka terlebih dahulu harga kedua trendline dijadikan dalam persen ;J< seperti yang digambarkan pada kurCa berikut iniF

Pada engine speed % n% adalah merupakan titik operasi putaran motor penggerak yang

sesuai dengan kondisi beban propeller% sebab% daa ang dihasi#an o#eh motor penggera

adalah sama dengan daa ang diabsorb oleh propeller% P. 5al ini tentunya akan

memberikan konsekuensi yang optimal terhadap pemakaian konsumsi bahan bakar dari motor penggerak kapal terhadap ke)epatan serCis kapal yang diinginkan. Seperti diketahui bersama bahwa di kapal yang dapat dilihat adalah indikator engine speed rpm' atau rps)

dan ke)epatan kapal ;knots% atau NmileGhour<. Sehingga penetapan putaran operasi dari motor penggerak% merupakan “kun)i$ kesuksesan dalam operasional sistem propulsi kapal se)ara keseluruhan

*akultas !eknik

(20)

BAB III

PEMILIHAN MAIN ENGINE

Tujuan dari pemilihan motor penggerak utama kapal adalah menentukan jenis serta type dari motor penggerak utama kapal yang sesuai dengan kebutuhan kapal. !ebutuhan ini didasarkan dari besarnya tahanan kapal yang diakibatkan oleh beberapa 'aktor diantaranya dimensi utama kapal serta ke)epatan dan rute kapal yang diinginkan.

/angkah D langkah dalam pemilihan motor penggerak utama kapal antara lain =

1. &enghitung besarnya tahanan kapal.

(21)

(

,-

) 2. &enentukan jenis dan type dari motor penggerak utama kapal.

III.1. Uk!ran P*k*k Ka-al Ma'n D'"ent'*n

( Type !apal I +eneral 9argo

( Trayek I &akassar  &anado

I ,73 seamiles I , hari G 38 jam

( /enght oCer all ;/?A< I 73%37 meter ( /enght o' water line ;/W/< I 8%3 meter ( /ength 0etween Perpendi)ular ;/0P< I %-- meter

( 0reath ;0< I 1,%7 meter ( epth ;5< I %2 meter ( raught ; T< I 3%, meter ( Speed ;#s< I 11 knot ( 9b I -%7-( 9m I -%KK ( 9wl I -%7K ( 9p I -%7 9pC I-%71 9ph I-%88 ( ispla)ement I ,3%4 ton

III.. Per$'t!ngan Ta$anan Ka-al

Tahanan;resistan)e< kapal pada suatu ke)epatan adalah gaya 'luida yang bekerja pada kapal sedemikian rupa hingga melawan gerakan kapal tersebut. Tahanan tersebut sama dengan komponen gaya 'luida yang bekerja sejajar dengan sumbu gerakan kapal. esistan)e merupakan istilah yang disukai dalam hidrodinamika kapal% sedangkan istilah drag umumnya dipakai dalam aerodinamika dan untuk benda benam.engan menggunakan de'inisi yang dipakai 5TTC % selama memungkinkan% komponen tahanan se)ara singkat berupa=

1. Tahanan +esek ,. Tahanan Sisa 2. Tahanan #iskos

(22)

3. Tahanan Tekanan

4. Tahanan Tekanan #iskos . Tahanan +elombang

7. Tahanan Tekanan +elombang

8. Tahanan Peme)ahan +elombangG,-11 K. Tahanan Semprotan

Sebagai tambahan dari komponen diatas% beberapa tahanan tambahan perlu disebutkan% yaitu=

1. Tahanan Anggota 0adan ,. Tahanan !ekasaran 2. Tahanan *dara 3. Tahanan !emudi

Pada perhitungan untuk men)ari tahanan kapal dipakai data(data ukuran utama kapal% rumus(rumus perhitungan%tabel% dan diagram. &etode perhitungan yang digunakan adalah

"et*5e

H*ltr*-6stimasi perhitungan daya mesin diperoleh dari perhitungan sebelumnya dari mata kuliah “Tahanan !apal$ yang menggunakan metode 5oltrop% dengan langkah(langkah sebagai berikut =

( &enghitung Hroude Number ; Hn < Hn I

I -%,18

( &enghitung /uas 0idang 0asah ; S <

S I / ;,T  0< X9& ;-%342  -%33,4 90 ;(-%,8,< 9&( -%--237 0GT  -%2K

9WP<  ,%28 A0TG 90

I 111-%871K2 m,

( &enghitung Tahanan +esek ;  ' <

 H I 9H Y -%4 Y R Y S Y #S,

imana =

(23)

(

,,

) #s I ke)epatan kapal ; mGs <

 H I 2,%,,1 kN

( &enghitung Tanhana Tambahan ;  APP <

 APP I -%4 Y R Y #S, Y SAPP;1  k ,<eMY 9H

I %22 kN

( &enghitung Tahanan ?mbak ;  W<

 W I )1),)4sR eBpɡ Zm1Hnd  m,)os;[Hn(,<\

I K%KK4 kN

( &enghitung Tahanan 0ulbous 0ow ;  0 <

 0 I -%11 eBp;(2P0(,< Hni2 A0T1%4 R G;1 ɡ Hni,<

I -%11 eBp;(2B-%8(,_{< B 1%83} 2_{B 3%,}1%4_{R G;1 }_ɡ _H ni,<

I -%-4 kN

( &enghitung Tahanan Transom ;  T <

 T I -%4R#,AT)

I 4%K,4 kN

( &enghitung Tahanan Angin ;  A <

 A I 1G,R#,S9A

imana =

9A I -%---4K

S I /uas bidang tangkap angin ; m,_<

RI &assa jenis udara ; kgGm2_<

 A I ,7%234 kN

( &enghitung Tahanan Total ;  T <

 total I  H;1  k 1<   APP   W   0   T   A

I K1%-88 kN

( &enghitung aya 6'ekti' ; 65P < P6G65P I  S Y #S

imana = P6 I aya 6'ekti'

 T I +aya 5ambat Total

#S I !e)epatan kapal

P6G65P I  T Y #S

(24)

I 414%317 !W I K1%18 5P ( 05P 05P I S5PG-%K8 S5P I 5PGns imana =

ns I -%K8 ; Pada buku &er)hant Ship esign hal.,2 < 05P I 87%4- !W

I 1174%3K 5P

*ntuk 'aktor keamanan 14J I 05P  14J05P I K3%,1 !W I 1,K2%-24 5P ( ata &esin *tama

ari perhitungan daya mesin% kita dapat menentukan mesin yang akan digunakan pada kapal yang telah diran)ang. Adapun data mesin yang sesuai dengan penentuan daya diatas yaitu =

] &erek &esin I 9AT6P"//A ] aya &esin I K7- !W I 12--%7K1 5P ] 0ore I 17- mm ] Stroke I 1K- mm ] 0erat &esin I 4443 kg ] atio 9ompresi I 13 = 1 ] Speed ;n< I -4- P& ] /enght I ,KK3 mm ] Width I 17-2 mm ] 5eight I ,-K1 mm

(25)

(

,3

) Se)ara umum kapal yang bergerak di media air dengan ke)epatan tertentu% maka akan mengalami gaya hambat ;resistance< yang berlawanan dengan arah gerak kapal tersebut.

0esarnya gaya hambat yang terjadi harus mampu diatasi oleh gaya dorong kapal ;thr!st <

yang dihasilkan dari kerja alat gerak kapal ; prop!#sor <. aya yang disalurkan ;P < ke alat

gerak kapal adalah berasal dari aya Poros ;PS<% sedangkan aya Poros sendiri bersumber dari aya em ;P0< yang merupakan daya luaran motor penggerak kapal.

1. !e)epatan dinas kapal

#s I 11 !not I 4%4 mGs

,. 6''e)tiCe horse power ; 65P < ari perhitungan tahanan kapal 65P I K1%18 5P

2. Pada perhitungan propulsi kapal ini yang dihitung adalah jenis general )argo dengan single s)rew propeller dan mesin berada dibelakang

3. Qasumsi I -.3  -.7 %diambil -%7 agar :P9 terkoreksi I -%7

4. iameter maB propeller

ari buku ^tahanan dan propulsi kapal^ hal.127 = p I B T

I ,%8 m

. Arus ikut G Wake 'ra)tion ; w <

*akultas !eknik

65P T5P

(26)

*ntuk kapal dengan sistem single s)rew% dalam buku ^0asi) Ship esign ^ hal ,2 memberikan rumus =

w I -.4 B 9b ( -.-4 I -%2

7. Hraksi pengurangan gaya dorongGthrust dedu)tion 'ra)tion ; t < t I k B w

dimana =

k I koe'isien yang besarnya tergantung dari bentuk buritan% tinggi kemudi dan kemudi kapal

k I -%4  -%7 ;untuk kemudi yang stream line dan mempunyai konstruksi belahan pada tepat segaris dgn sumbu baling(baling<

k I -%7  -%K ;untuk kemudi yang stream line biasa<

k I -%K  1%-4 ;untuk kapal(kapal kuno yang terdiri dari satu lembar pelat lempeng<

dipilih k I -.7 t I k B w

I -.,1

8. 6'isiensi lambung ; Q5 <

alam buku prin)ipal o' naCal ar)hite)ture% hal.14, Q5 I ;1 ( t<G;1 ( w<

I 1.1,8

K. 6'isiensi rotasi relati' ;Qrr< Hor single s)rew

alam buku prin)ipal o' naCal ar)hite)ture% hal.14, Q I 1.-  1.1 I 1%1 1-. 6'isiensi propulsi ;ƞ-< ƞ- I -%4  -%7 I -%7 11. 6'isiensi eliCered ;ƞ< ƞ I :P9 I Qo B Q B Q5 I -%8K

(27)

(

,

) 1,. Sha'ting 6''i)ien)y ;ƞs<

*ntuk kapal dengan mesin berada di bagian belakang nilai e'isiensinya yaitu = ; basi) ship theory Col. ""^ hal. 3-2<

ƞs I -%K7-%K8

I -%K8

12. Propeller 0ehind 5ull 6''i)ien)y ;Qb< ; Pra)ti)al Ship 5ydrodynami)% hal 3 < Qb I Qo B Q

I -%77

13. !oe'isien Propulsi ;Qp< ; Pra)ti)al Ship 5ydrodynami)% hal 3 < Qp I Q5 B Qrr B Qo B Qs

I -%84

14. !e)epatan air masukGspeed o' adCan)e ;#A< ^Prin)ipal o' NaCal Ar)hite)ture% hal 13^ #A I #S B ;1 ( w<

I 7%7 knot I 2%K mGs 1. +aya dorong ;thrust<

^Prin)ipal o' NaCal Ar)hite)ture% hal 14,^

T I

I 114%2- !N

17. :uasi PropulsiCe 9oe''i)ient ;:P9< :P9 I Qo B Q B Q5

I -.K4

18. !oreksi :P9 terhadap asumsiƞ

!oreksi I Z; asumsi ( :P9<GQasumsi\ B 1--Jƞ I -%72 J memenuhi ;1 J <

1K. Trust 5orse Power ;T5P< ^5arCald esistan)e and Propulsion o' Ships% hal 122 < T5P I T Y #a

I34%K !W

I1,%33 5P

(28)

,-. eliCery 5orse Power ; 5P < ;Prin)ipal ?' NaCal Ar)hite)ture #ol. "" 5al. ,-,< 5P I 65PGQd

I 4K2%11 !W

I 7K4%28 5P ,1. Sha't 5orse Power ;S5P<

alam buku ^0asi) Ship Theory^ #ol. "" hal 3-2 diberikan 'ormula = S5P I 5PGQs

dimana =

Qtransmisi I -.K8- ;'or ship ma)hinery a't< % maka = S5P I -4%,, !W

I 811%1 5P ,,. 0rake 5orse Power ;05P<

05P(s)r I S5PG-%K8 ; -%K8 I e'isiensi susunan mekanik gearboB<

I 17%47 !W

I 8,8%17 5P

05P(m)r I 05P(s)rG-%84 ; penambahan daya esin sebagai 'aktor keamanan sebesar 8-J(K-J <

I 7,%44 !W

I K73%2, 5P ,2. ata &esin *tama

ari perhitungan daya mesin% kita dapat menentukan mesin yang akan digunakan pada kapal yang telah diran)ang. Adapun data mesin yang sesuai dengan penentuan daya

diatas yaitu =

] &erek &esin I 9AT6P"//A ] aya &esin I K7- !W I 12--%7K1 5P ] 0ore I 17- mm ] Stroke I 1K- mm ] 0erat &esin I 4443 kg ] atio 9ompresi I 13 = 1 ] Speed I 1,-- P&

(29)

(

,8

)

] /enght I ,KK3 mm

] Width I 17-2 mm

] 5eight I ,-K1 mm

(30)

BAB IV

PEMILIHAN PROPELLER DAN PEMERIKSAAN KAVITASI

IV.1. T!&!an

Tujuan dari pemilihan type propeller adalah menentukan karakteristik propeller yang sesuai dengan karakteristik badan kapal;badan kapal yang ter)elup ke air< dan besarnya daya yang dibutuhkan sesuai dengan kebutuhan misi kapal. engan diperolehnya karakteristik type propeller maka dapat ditentukan e'isiensi daya yang ditransmisikan oleh motor induk ke propeller.

/angkah D langkah dalam pemilihan type propeller =

1. Perhitungan dan pemilihan type propeller ;6ngine Propeller &at)hing< ,. Perhitungan syarat kaCitasi

2. esign dan gambar type propeller.

IV.. De#'gn C*n5't'*n

alam melakukan peran)angan propeller% pertama kali yang harus dipahami adalah mengenai beberapa de'inisi yang mempunyai korelasi langsung terhadap peran)angan% yang mana meliputi Power% #elo)ities% Hor)es% dan 6''i)ien)ies.

Ada tiga parameter utama yang digunakan dalam peran)angan propeller% antara lain =

De#i"ered Horse Power DHP)6 7ate of 7otation 8)6 dan Speed of %d"ance 9a)' yang

selanjutnya disebut sebagai kondisi peran)angan; Design Condition). Adapun de'inisi dari

masing(masing kondisi peran)angan adalah sebagai berikut =

1. >arak sumbu poros ke lunas ; 6 < “prin)iple o' naCal ar)hite)ture$ hal. 14K 6 I -%-34T  -%4p

I -%3 B 3%,  -%4 B ,%8

I 1%48K m

,. Tinggi air diatas propeller “ tahanan dan propulsi kapal$ hal 1K h I ;T D 6<  -%--74/bp

(31)

(

2-

)

I 2%1- m

2. !oe'isien angka taylor ;0p< ^Prin)ipal o' NaCal Ar)hite)ture% hal 1K,^

0p1 I N B B

I 41%K3 Nilai ! :1G3 B >(4G3 I -%172K B

I 1%,42

3. Tekanan pada poros propeller “tahanan dan propulsi kapal$ hal 1K

P ( : P " I KK% D ; 1-%-4 B h <

I 8%28 !NGm,

4. Nilai AeGAo ; asio luas bentang daun propeller< “Prin)ipal o' NaCal Ar)hite)ture% hal 182^

AeGAo I Z;;1%2  ;-%2 B O< B T< G ;;Po D PC< B p,_{<\  k}

imana =

k I ; -%1  -%, < untuk kapal single s)rew I -%,

AeGAo I -%3

. &enentukan nilai PGb% 1G>b dan dari diagram 0pƞ

0p I N B B

ari pemba)aan diagram diperoleh nilai dari perpotongan garis yaitu nilai PGo dan 1G>o. /angkah selanjutnya adalah mendapatkan nilai dari `o dan o dengan persamaan=

`o I ;1G>o< G -%--K874 ;Prin)ipal o' NaCal Ar)hite)ture% hal 1K1^ o I iameter propeler pada kondisi open water

I

Selanjutnya menghitung nilai b dan `b dari persamaan berikut = b I -%K B o

(32)

`b I

/alu didapatkan nilai 1G>b memelalui persamaan sebagai berikut = 1Gjb I `b B -%--K874

&emotongkan kembali nilai 0p1 dengan 1G>b% didapatkan nilai PGb serta Q.

Tabel niali dari gra'ik 0p Type

propeller PGo 1G>o `o

o ;'t< b ;'t< `b 1G>b PGb ƞ 03(3- -%4 ,% ,K%27 %K1 %3 ,48%4K ,%44 -%8 -%4,K 03(44 -%7 ,%7 ,7-%28 %K3 % ,4K%4 ,%4 -%7K -%4,4

7. &enghitung luasan propeller dan kaCitasi

/angkah berikutnya adalah menghitung luasan propeller. Terdapat dua terminologi yaitu Ao dan Ae. Ao adalah luasan lingkaran area putar propeller. 0isa dibayangkan luasan satu lingkaran penuh dengan diameterGjari(jari propeller tertentu. Sedangkan Ae adalah “eBpanded blade area$. /uas bentang daun%luas propeler yang direbahkan. Nilai dari AeGAo bergantung dari propeler yang dipilih% jika yang dipilih adalah 02(24% maka nilai dari AeGAo I -%24. /angkah berikutnya adalah menentukan batas kaCitasi dari propeller yang didesain menggunakan diagram burril. *ntuk memba)a diagram burril maka kita )ari nilai dari  -.7 dan T) hitungan

Ap I luas bayangan propeler pada waktu disinari )ahaya dalam 't,

Ae I Ad Ae disini adalah sama dengan Ad ;deCeloped area<

#a I speed adCan)e ;mGs< #r I relatiCe Celo)ity

n I putaran propeler dalam PS  I diameter propeler ( ), , , 7 . - n D 9a 9r = + +π × ×

(33)

(

2,

) nilai -%7 ini digunakan untuk mengetahui nilai angka kaCitasi pada diagram burill

h I >arak sarat air dengan )enterline propeller #A I speed o' adCan)e ; mGs <

n I putaran propeller ; PS <  I diameter propeller ; m <

Nilai  -.7 diplotkan ke kurCa mer)hant ship propeler. an kemudian menghasilkan T) burril diagramnya adalah di bawah ini =

esain hitungan propeller dikatakan tidak mengalami kaCitasi jika nilai T) maB lebih besar dari nilai T) yang didapat melalui pemba)aan diagram burril. 0erikut hasil perhitungan kaCitasi propeller.

Jurusan Perkapalan. Proi !eknik Siste" Perkapalan SE!#$ % D&&' '  *akultas !eknik < 82 % 3 ; , % 1K , % 188 -.7 , , , 0D 0n 9a h + + = σ

(34)

Type Propeller Ao ;m,_< AeIAd ;m,_< Ap ;m,_< #r , _{T) maB} _{ -%7} T) 0urril !aCitasi 03(3- 23%48 12%82 1,%,, 3K8%, -%----73 -%388 -%13 Tidak kaCitasi 03(44 23%83 1K%1 1%K8 4-1%KK -%----4, -%383 -%13 Tidak kaCitasi engan mempertimbangkan Perhitungan kaCitasi ini di )oba dihitung untuk semua tipe propeler% dan ketentuan untuk mengambil keputusan mana propeller yang di pakai adalah =

1. iameter propeler yg dipilih harus kurang dari diameter maB ,. Tidak terjadi kaCitasi pada propeler

2. Syarat 9learen)e memenuhi 3. &emiliki e'isiensi yang tinggi

!esimpulanya bahwa propeller yang memenuhi sesuai dengan ketentuan maka propeller yang akan dipilih yaitu jenis 03(3-% dengan spesi'ikasi sebagai berikut =

Type 03(3-PGb -%71K > -%32, ƞ -%44,  ,%3 m P& propeller ,3K%K8

(35)

(

23

)

BAB V

ENGINE PROPELLER MATCHING

V.1. Menent!kan N'la' K 65an K T

&enentukan persamaan yang terbentuk dari hunbungan antara ke)epatan dan tahanan kapal. ata ke)epatan dan tahanan kapal dapat dilihat dari tabel dibawah ini =

#s ;knot< #s ;mGs< t ;!N< K 3%, 2%8 1- 4%13 77%87 11 4%4 K1%-8 1, %17 1-K%--12 %8 1,1%27

ari data diatas diperoleh gra'ik dan persamaannya sebagai berikut =

y I -%,87B,_{ ,4%,,7B  4K%4-7}

! T(ST I  B >,

imana =

(36)

 I ! T(S& I 1,-J B >,

 &embuat kurCa !T D >

Sebelum membuat kurCa !t ( >%di)ari nilai !T terlebih dahulu. imana nilai > untuk 03(3- berkisar antara nilai - D 1%. /alu dibuat kurCa !T( >. !urCa ini merupakan interaksi lambung kapal dengan propeller.

> >, _!

Tsea trial ! T sea margin

- - - --%1 -%-1 -%-, -%-, -%, -%-3 -%- -%-7 -%2 -%-K -%13 -%1 -%3 -%1 -%,3 -%,K -%4 -%,4 -%28 -%3 -% -%2 -%44 -% -%7 -%3K -%74 -%K--%8 -%3 -%K7 1%17 -%K -%81 1%1,2 1%38 1 1 1%4, 1%82 1%1 1%,1 1%83 ,%,1 1%, 1%33 ,%1K ,%2 1%2 1%K ,%47 2%-K 1%3 1%K ,%K8 2%48

(37)

(

2

) /alu kurCa !T D > tersebut diplotkan ke kurCa open water propeller untuk mendapatkan titik operasi propeller.

 &embuat !urCa ?pen Water

Pada langkah ini% dibutuhkan gra'k open water test untuk propeller yang telah dipilih yakni 03(3-. Setelah itu di)ari nilai masing(masing dari !T% 1-!:% dan Q behind the ship. Tentu saja dengan berpatokan pada nilai PGb yang telah didapat pada waktu pemilihan propeller. Sehingga dari kurCa open water 03(3- didapatkan data sebagai berikut =

 Untuk kurva open water test B4-40, dengan P/Db 0,719

J KT 10K ƞ 0 0,! 0,!1" 0 0,1 0,#$ 0,! 0,1%" 0,# 0,#% 0,#$" 0,!1" 0,! 0,#! 0,#%" 0,4! 0,4 0,# 0,#4" 0,"! 0," 0,1"" 0,#1 0,"9" 0,% 0,11 0,17 0,%1" 0,7 0,0% 0,1# 0,"#" 0,$ 0,01 0,07 0 0,9 0,0# 1 0

(38)

Pemba)aan +ra'ik pada !urCa ?pen Water 0 Series 03(-%3 0erdasarkan pemba)aan gra'ik% maka didapatkan hasil=

1. Sea Trial ; esign < > I -%2K

! T I -%,2

1-! : I -%,8

Ƞ I -%4,

,. Sea &argin ; SerCi)e 9ondition < > I -%27

! T I -%,7

1-! : I -%2,

Ƞ I -%4

imana= > = !oe'isien AdCan)ed !T = !oe'isien +aya orong 1-!: = !oe'isien Torsi

(39)

(

28

)

V.. Eng'ne Mat/$'ng

V..1. &enentukan !arakteristik 0eban Propeller Trial 9ondition ;9lean 5ull< dan SerCi)e

9ondition

1. Trial 9ondition ;9lean 5ull< : Prop I ! : B R B n, B 4

imana =

: I torsi propeller

!T I !oe'isien +aya orong ;Thrust< 0aling(baling !: I !oe'isien Torsi 0aling(baling

n I Putaran 0aling(baling  I iameter 0aling(baling

R I &assa >enis Hluida ;Hluid ensity< Tabel karakteristik beban propeller =

JP& N6ngine NProp :Prop PProp

5P ;!W< S5P ;!W< 05P ;!W< J05P -J - - - -%--1-J 1,- 2- -%,3 -%1, -%7 -%77 -%7K -%-8 ,-J ,3- - -%K -%K %-4 %17 %,K -%4 2-J 2- K- ,%1 2%,4 ,-%3- ,-%8, ,1%,3 ,%1K 3-J 38- 1,- 2%84 7%7- 38%2 3K%24 4-%2 4%1K 4-J -- 14- %-1 14%-3 K3%3 K%2K K8%2 1-%13 -J 7,- 18- 8%4 ,4%KK 12%,2 1%4 1K%K 17%4, 7-J 83- ,1- 11%78 31%,7 ,4K%,- ,3%3K ,K%8K ,7%8, 8-J K- ,3- 14%28 1%1 28%K1 2K3%81 3-,%87 31%42 K-J 1-8- ,7- 1K%37 87%7, 44-%K- 4,%13 472%1 4K%13 1--J 1,-- 2-- ,3%-2 1,-%22 744%K 771%11 78%84 81%1, ,. SerCi)e 9ondition : Prop I ! : B R B n, B 4

(40)

JP& N6ngine NProp :Prop PProp 5P ;!W< S5P ;!W< 05P ;!W< J05P -J - - - -%--1-J 1,- 2- -%,K -%13 -%K- -%K, -%K3 -%1-,-J ,3- - 1%14 1%14 7%,2 7%28 7%42 -%78 2-J 2- K- ,%4K 2%8K ,3%3- ,3%K- ,4%3- ,%, 3-J 38- 1,- 3%- K%,1 47%82 4K%-1 -%,, %,1 4-J -- 14- 7%18 17%KK 11,%K 114%, 117%1 1,%12 -J 7,- 18- 1-%24 21%-8 1K4%1K 1KK%17 ,-2%,3 ,-%K4 7-J 83- ,1- 13%-8 3K%2 2-K%K4 21%,8 2,,%72 22%,7 8-J K- ,3- 18%2K 72%7 3,%7 37,%11 381%74 3K% K-J 1-8- ,7- ,2%,8 1-3%K- 48%7 7,%,1 84%K, 7-%71 1--J 1,-- 2-- ,8%73 132%8K K-2%4 K,,%-K K3-%K1

(41)

K7%--(

3-

)

(42)

(43)

(

3,

) 05P ;!W< S5P ;!W< 5P ;!W< 65P # ;mGs< # ;!not< - - - --%K1 -%8K -%88 -%7 -%-1 -%-, 7%2- 7%1 7%-1 %-K -%-7 -%12 ,3%3 ,3%14 ,2%7 ,-%47 -%,2 -%33 48%31 47%,3 4%1- 38%74 -%43 1%-3 113%-K 111%81 1-K%47 K4%,, 1%-4 ,%-2 1K7%13 1K2%,- 18K%23 13%42 1%81 2%41 212%-4 2-%7K 2--% ,1%,7 ,%87 4%48 37%2- 347%K4 338%8- 2K-%-- 3%,8 8%2, 4%2 4,%-4 2K%-1 444%2- %1- 11%84 K3-%K1 K,,%-K K-2%4 784%,7 8%, 1%7 K7- K4-% K21%488 8-K%44 8%8K 17%,8

(44)

V... Menent!kan BMEP Me#'n 0&6P I imana = ! I / B A B k B O / I langkah torak ;m< I -%1K- m A I /uasan torak ;m,_{< I -%-,,K m},

k I konstanta yang besarnya L langkah torak I -%-K4 O I indeks siklus I , ; untuk mesin 3 tak <

J P& 05P ;!W< 0&6P ;bar<

-J - - -1-J 1,- K7 K8%7-,-J ,3- 1K3 1K7%3-2-J 2- ,K1 ,K%1-3-J 38- 288 2K3%8-4-J -- 384 3K2%4--J 7,- 48, 4K,%,-7-J 83- 7K

(45)

K-%K-(

33

)

8-J K- 77

78K%-K-J 1-8- 872

888%2-1--J 1,-- K7-

K87%--J -J0&6P 1-J0&6P ,-J0&6P 2-J0&6P 3-J0&6P 4-J0&6P

- - - -1- - 1 , 2 3 4 ,- - , 3  8 1-2- - 2  K 1, 14 3- - 3 8 1, 1 ,-4- - 4 1- 14 ,- ,4 - -  1, 18 ,3 2-7- - 7 13 ,1 ,8 24 8- - 8 1 ,3 2, 3-K- - K 18 ,7 2 34 1-- - 1- ,- 2- 3-

4--J0&6P 7-J0&6P 8-J0&6P K-J0&6P 1--J0&6P P propeller

- - - - 7 8 K 1- -%1 1, 13 1 18 ,- -%8 18 ,1 ,3 ,7 2- ,%7 ,3 ,8 2, 2 3- %3 2- 24 3- 34 4- 1,%4 2 3, 38 43 - ,1% 3, 3K 4 2 7- 23%2 38 4 3 7, 8- 41%, 43 2 7, 81 K- 7,%K - 7- 8- K- 1--

1-- Jurusan Perkapalan. Proi !eknik Siste" Perkapalan SE!#$ % D&&' ' 

(46)

6ngine Propeller &at)hing

6ngine Type /ayout Point Propeller Speed Power

0ore 17- mm /1 2-- K3-%K1

/2 ,3- 74,%72

Stroke 1K- mm /, 2-- ,K%38

(47)

(

3

)

BAB VI PENUTUP

VI.1. Ke#'"-!lan

1. &esin yang igunakan

] &erek &esin I 9AT6P"//A ] aya &esin I K7- !W I 12--%7K1 5P ] 0ore I 17- mm ] Stroke I 1K- mm ] 0erat &esin I 4443 kg ] atio 9ompresi I 13 = 1 ] Speed I 1,-- P& ] /enght I ,KK3 mm ] Width I 17-2 mm ] 5eight I ,-K1 mm

,.Type Propeller yang igunakan

Type I 03(3-PGb I -%7K4 > I -%27 Ƞ I -%4  I ,%-, P& propeller I 2--2. !urCa 6ngine Propeller &at)hing

6ngine Type /ayout Point Propeller Speed Power

0ore 17- mm /1 2-- K3-%K1

/2 ,3- 74,%72

Stroke 1K- mm /, 2-- ,K%38

/3 ,3- 4-2%48

(48)

VI.. Saran

Sebaiknya dalam pengerjaan tugas desain kapal ini maasiswa diberikan tugas yang bersesuaian dengan labo sehingga mahasiswa bisa lebih mendalami labo yang telah di pilih.

(49)

(

38

)

DAFTAR PUSTAKA

1. 6ngine Propeller &at)hing “"r. Surjo W. Adji% &.S)% 9eng. H"&ar6ST. ,. Propulsi !apal “ "r. &ansyur 5asbullah% &.6ng.

2. Prin)iples o' NaCal Ar)hite)ture. #ol. ""; Edward 9. 3ewis' Editor ;.

3. 6ngine Propeller &at)hing “ A. 5aris &uhammad% ST% &T%Ph.$ 4. Tahanan dan Propulsi !apal ; S9. %a. Har"a#d ;.

. Pra)ti)al Ship esign “.+.&. Watson% 6lseCier$

7. Propulsi !apal 9epat “A. 5aris &uhammad% ST% &T%Ph.$ 8. 0asi) Ship esign.

K. "ntrodu)tion to naCal Ar)hite)ture% Thomas 9.+illmer. 1-. &arine Propellers and Propulsiaon “>ohn 9arlton$.

11. &odul 0asi) Turbine(Propeller &at)hing $epartement o' &arine 6ngineering("TS Surabaya$.

1,. &odul &esin Penggerak !apal “>urusan Teknik Perkapalan Pogram Studi Sistem Perkapalan Hakultas Teknik *niCersitas 5asanuddin$.

12. Arsip Tugas Propulsi dan Tahanan !apal.