Propulsi Kapal 2

Bantalan poros propeller kapal adalah suatu elemen atau bagian yang memiliki kemampuan untuk menumpu poros menumpu poros yang berbeban, sehingga putaran dan gerakan bolak  –   –   baliknya dapat berlangsung secara halus, aman dan panjang umur. Bantalan yang akan menumpu poros baling –  baling haruslah cukup kokoh dan kuat untuk memungkinkan  poros baling  – baling  –  baling serta elemen mesin pendukung lainnya dapat bekerja dengan baik,  jika bantalan tersebut jika berfungsi dengan baik maka akan menyebabkan penurunan kinerja sistem poros, sehingga tidak dapat bekerja sebagai mana biasanya.

Kapal yang sedang berlayar merupakan suatubenda yang terapung dan bergrak di mdia air dimana untuk menjalankannya memerlukan kerjasama yang baik antara mesin , poros , poros  baling –   baling  –  baling baling,, bantalan dan baling –  baling  – baling baling itu sendiri. Sehingga kapal dapat bergerak  sesuai dengan kemampuan alat penggeraknya. Menurut “ Sularso dan kiyukatsu Suga dalam elemen mesin “ bantalan dapat dikelompkan sebagai beriktut : 1.Berdasarkan gerakan bantalan terhadap poros a. Bantalan lucur  Pada bantalan ini terjadi gesekan luncur antara poros dan bantalan karena  permukaan  poros ditumpu oleh permukaan bantalan dengan perantaraan lapisan pelumas.  b. Bantalan gelinding Pada bantalan ini terjadi gesekan gelinding antara bagaian yan berputar dengan yang diam melalui elemen gelinding. 2.

3.

Berdasarkan

beban terhadap poros a. Bantalan aksial Arah beban yang ditumpu bantalan ini adalah tegak lurus sumbu poros.  b. Bantalan radial Arah beban bantalan sejajar dengan sumbu poros. c. Bantalan gelinding khusus Bantalan ini dapat menumpu beban yang arahnya sejajar tegak lurus sumbu poros

Berdasarkan a.  b. c. Bantalan logam mental

arah

bahan Bantalan Bantalan

bantalan kayu karet

1. Bantalan Kayu Bantalan poros baling baling yang bahannya terbuat dari kayu dapat burupa Silinder dan dapat berupa segmen, bantalan yang berupa silinder kadang –  kadang –  kadang dapat langsung dimasukan pada tabung poros baling –  baling  –  baling (tanpa rumah bantalan) ataupun dengan rumah bantalan sesdangkan bantalan kayu yang berupa segmen harus mempunyai rumah  bantalan.

Untuk bantalan kayu digunakan pada poros propeller yang terbuat dari baja karbon (Carbon steel). Selain itu bantalan dipakai pada poros propeller  poros propeller dengan dengan menggunakan

 pelumasan air laut dan bagian dalamnya menggunakan penindis cek spalling untuk  menghabat rembesan air laut yang masuk melalui poros. 2. Bantalan Karet Untuk bantalan darai karet digunakan pada poros propeller yang terbuat dari stainless steel dan carbon steel yang system pelumasan porosnya menggunakan air laut dengan memakai penindis cek spalling untuk menghambat rembesan air yang masuk dari poros.

Kelebihan dari bantalan karet adalah mempunyai koefisien gesekan yang rendah, apabila air sebagai pelumasnya, karet mempunyai daya tahan yang lebih baik terhadap keausan, serta konstruksinya sederhana dan murah, selain itu juga memberikan ketahanan yang  baik, dapat meredam bunyi serta getaran vertikanl dari poros baling –  baling – baling. baling. 3. Bantalan Logam metal Logam metal merupkan campuran dengan unsur induk adalah Sn dengan campuran Sb, Cu atau kadang Pb. Campuran-campuran ini akan berpengaruh pada jumlah presentase tiap-tiap unsur yang tergantung atas kegunaan lo gam metal tersebut.

Oleh karena itu bantalan logam metal dengan pelumasan minyak lumas diperlukan alur  yang arahya memanjang agar pelumasan dapat dicapai seluh permukaan poros baling baling pada bantalan. Dengan adanya kelonggaran antara poros baling-balaing dan  bantalan, secara teoritis minyak lumas akan keluar terus, sehingga ini dapat dihindari dengan adanya cederval (oil seal gland). Diposkan oleh Mohamad Wahyuddin di 20:43 Link ke posting ini 2 komentar: Reaksi: Label: PROPULSI KAPAL 2

MANUVER KAPAL Manuver kapal (Manoeuvrability kapal) adalah kemampuan kapal untuk berbelok dan  berputar saat berlayar. Kemampuan ini sangat menentukan keselamatan kapal kapal,, khususnya saat kapal beroperasi di perairan terbatas atau beroperasi di sekitar pelabuhan. Sehubungan dengan hal tersebut IMO IMO((International Maritime Organisation) Organisation) telah mensyaratkan sejumlah kriteria standar keselamatan standar keselamatan kapal, kapal, diantaranya adalah turning ability dan course keeping-yaw checking ability.

Secara prinsip manoeuvrability kapal sangat dipengaruhi oleh perancangan badan kapal, sistem propulsi dan sistem kemudi. kemudi. Sejumlah elemen tersebut secara langsung memberi pengaruh yang signifikan terhadap gaya dan momen hidrodinamika saat kapal  bermanuver . Hal lain yang juga berpengaruh adalah akibat kondisi pemuatan kapal selama beroperasi. Ditinjau dari segi keselamatan kapal kapal,, kemampuan olah gerak kapal adalah salah satu faktor yang penting diperhatikan. Selain bentuk lambung bentuk lambung kapal, kapal, sistem penggerak dan penggerak dan sistem kemudi, ada sejumlah parameter lain yang turut mempengaruhi kemampuan

 pelumasan air laut dan bagian dalamnya menggunakan penindis cek spalling untuk  menghabat rembesan air laut yang masuk melalui poros. 2. Bantalan Karet Untuk bantalan darai karet digunakan pada poros propeller yang terbuat dari stainless steel dan carbon steel yang system pelumasan porosnya menggunakan air laut dengan memakai penindis cek spalling untuk menghambat rembesan air yang masuk dari poros.

Kelebihan dari bantalan karet adalah mempunyai koefisien gesekan yang rendah, apabila air sebagai pelumasnya, karet mempunyai daya tahan yang lebih baik terhadap keausan, serta konstruksinya sederhana dan murah, selain itu juga memberikan ketahanan yang  baik, dapat meredam bunyi serta getaran vertikanl dari poros baling –  baling – baling. baling. 3. Bantalan Logam metal Logam metal merupkan campuran dengan unsur induk adalah Sn dengan campuran Sb, Cu atau kadang Pb. Campuran-campuran ini akan berpengaruh pada jumlah presentase tiap-tiap unsur yang tergantung atas kegunaan lo gam metal tersebut.

Oleh karena itu bantalan logam metal dengan pelumasan minyak lumas diperlukan alur  yang arahya memanjang agar pelumasan dapat dicapai seluh permukaan poros baling baling pada bantalan. Dengan adanya kelonggaran antara poros baling-balaing dan  bantalan, secara teoritis minyak lumas akan keluar terus, sehingga ini dapat dihindari dengan adanya cederval (oil seal gland). Diposkan oleh Mohamad Wahyuddin di 20:43 Link ke posting ini 2 komentar: Reaksi: Label: PROPULSI KAPAL 2

MANUVER KAPAL Manuver kapal (Manoeuvrability kapal) adalah kemampuan kapal untuk berbelok dan  berputar saat berlayar. Kemampuan ini sangat menentukan keselamatan kapal kapal,, khususnya saat kapal beroperasi di perairan terbatas atau beroperasi di sekitar pelabuhan. Sehubungan dengan hal tersebut IMO IMO((International Maritime Organisation) Organisation) telah mensyaratkan sejumlah kriteria standar keselamatan standar keselamatan kapal, kapal, diantaranya adalah turning ability dan course keeping-yaw checking ability.

Secara prinsip manoeuvrability kapal sangat dipengaruhi oleh perancangan badan kapal, sistem propulsi dan sistem kemudi. kemudi. Sejumlah elemen tersebut secara langsung memberi pengaruh yang signifikan terhadap gaya dan momen hidrodinamika saat kapal  bermanuver . Hal lain yang juga berpengaruh adalah akibat kondisi pemuatan kapal selama beroperasi. Ditinjau dari segi keselamatan kapal kapal,, kemampuan olah gerak kapal adalah salah satu faktor yang penting diperhatikan. Selain bentuk lambung bentuk lambung kapal, kapal, sistem penggerak dan penggerak dan sistem kemudi, ada sejumlah parameter lain yang turut mempengaruhi kemampuan

manoeuvring kapal diantaranya: kecepatan kapal, trim haluan, perubahan sarat, pengaruh  pusat daya apung memanjang, memanjang, perbandingan  perbandingan panjang dan lebar kapal kapal,, diameter  daun baling-baling daun baling-baling kapal, kapal, luasan daun kemudi dan dimensi lunas. Pada prinsipnya perilaku gerak  perilaku gerak kapal  kapal dibagi dibagi dalam enam-derajat kebebasan (six-degree of freedom) , yaitu: surge, yaitu: surge, sway, yaw, heave, roll, dan pitch. pitch. Penjelasan tentang arah vektor dari ke-enam derajat kebebasan tersebut ditunjukkan seperti pada Gambar  dibawah ini.

Gambar Enam derajat kebebasan gerak kapal  IMO ( International Maritime Organization ) telah merekomendasikan beberapa kriteria standar untuk manuveribilitas kapal. Kriteria tersebut harus dipenuhi oleh sebuah kapal saat beroperasi baik di perairan yang dalam ( deep water ) maupun di perairan terbatas atau beroperasi di sekitar pelabuhan atau di perairan yang dangkal ( restricted and shallow water ). Kriteria tersebut diantaranya: turning ability, course-keeping dan yawchecking ability serta stopping ability. Turning ability adalah kemampuan kapal bergerak  melingkar dengan membentuk lintasan dengan sudut kemudi dan kecepatan penuh. Diposkan oleh Mohamad Wahyuddin di 10:42 Link ke posting ini Tidak ada komentar: Reaksi: Label: PROPULSI KAPAL 2

Teori desain Propeller kapal Dalam merencanakan propeller kapal terdapat berbagai teori sebagai ladasannya, jenis jenis teori desain propeller kapal yaitu sebagai berikut : 1. Teori Sederhana Aksi Baling  –  baling ( Putaran mur pada baut )

Pada permulaan perkembangan teori yang mempelajari bekerjanya baling –  baling ulir,  baling- baling dijelaskan secara sederhana. Azas yang dipergunakan menerangkan hal tersebut adalah azas mur yang berputar pada suatu baut. Dalam satu kisaran baling-baling harus bergerak ke depan sejauh jarak yang sama dengan langkah ulirnya P ( pitch). Jadi, kalau roda baling-baling berputar n kali putaran permenit maka dalam satu menit roda baling – baling akan bergerak sejauh n kali P. Propeller kapal tersebut dalam satu kisaran sebenarnya hanya hanya bergerak maju sejauh jarak kurang dari n kali P. Hal ini air disebabkan karena air dipercepat kebelakang. Perbedaan jarak tersebut disebut Slip. Slip diperhitungkan dalam hal propeller  mediumnya adalah air bukannya benda padat seperti keadaan mur dan baut. Menurut teori ini bahwa efisiensi baling – baking adalah n = TVA / TnP = 1 SRDimana : Dimana : T = gaya dorong ( N ; KN ) n = putaran propeller . menit P = Pitch daun baling-baling ( m ) VA = Kecepatan air yang melalui bidang piringan baling-baling ( m / detik ; knot ) Harga slip ratio nyata Sr menggambarkan usaha untuk mengerakan air agar air bergerak  kebelakang. Harganya selalu positif agar kapal bergerak maju ( ada usaha agar air   bergerak kebelakang ). Harga slip ratio khayal / semu Sa dipakai untuk mengetahui  bekerjanya propeller apakah normal atau tidak. Dari persamaan diatas bila tidak ada slip ( Sr = 0 ) nilai efisiensi ( menjadi 1 atau 100 % . Hhal ini tidak mungkin sebab bila tidak ada slip berarti tidak ada percepatan air  ditimbulkan oleh baling-baling untuk menghasilkan dorongan. Disebabkan karena adanya kemungkinan nilai Sr dapat menjadi nol maka teori ini tidak cocok dipergunakan untuk  menerangkan fenomena baling-baling kapal. Oleh karena itu dikembangkan teori lain. 2. Teori Momentum Propeller kapal Teori ini menganggap bahwa propeller sebagai alat untuk mempercepat pindahnya air  sampai ketempatnya didepan daun baling-baling ( dibelakang kapal ). Air akan mengalami percepatan aksial (a ) dan menimbulkan slip dengan kecepatan kearah  belakang kapal akibat gerak berputarnya daun baling-baling dengan letaknya yang condong terhadap sumbu baling-baling. Reaksi yang timbul akibat percepatan air kebelakang menimbulkan gaya dorong . Air  akan mengalami perlambatan yang teratur akibat gaya-gaya dariviskositas air setelah melalui propeller. Hal ini menyebabkan energi propeller terbuang sehinga ada kehilangan energi. Sumber lain yang menyebabkan kehilangan energi : Tahanan akibat gesekan daun baling-baling , dan 



Baling-baling memberi putaran pada arus slip untuk mempercepat air.

Efisiensi propeller dinyatakan dengan sebagai perbandingan kerja yang berguna untuk  menggerakan kapal dengan kerja yang diberikan propeller. Dengan adanya percepatan air a yang terdorong kebelakang kapal menyebabkan efisiensi ( = 100 % maka a = 0 . Berarti air tidak dipercepat yang menyebabkan tidak ada gaya dorong yang diberikan oleh propeller kepada kapal. Kemungkinan untuk memperbesar efisiensi adalah dengan memperkecil percepatan arus slip. Hal ini dilakukan dengan mamakai propeller dengan diameter besar dan diputar  selambat mungkin. Dari segi teori momentum , baling-baling disamakan dengan jenis  propulsi jet karena arus slip yang dipercepat kebelakang merupakan arus jet. Elemen Daun Propeller kapal 3. Teori Teori elemen daun memakai cara penjumlahan gaya-gaya dan momen-momen yang timbul pada setiap potongan melintang daun (aerofil) sepanjang radius baling-baling. Sebuah daun propeller yang dipotong membentuk aerofil ini bergerak diair dengan kecepatan V dengan suatu sudut pengaruh terhadap arah geraknya.

Pada permukaan punggung aerofil tekananya rendah , sedang pada bagaian bawah aerofil tekananya tinggi . Akibatnya timbul efek isapan kearah pungung aerofil. Resultan dari gaya-gaya tekanan iniadalah Fn. Akibat gesekan , muncul pula gaya Ft. Resultan dari gaya Ft dan Fn adalah F. Arah Ft tegak lurus terhadap permukaan kerja aerofil sedang arah Ft tegak lurus arah Fn. Gaya F diurai menjadi lift tegak lurus ( gaya angkat ) dan drag ( gaya penahan ). Arah lift tegak lurus dengan arah gerak aerofil sedang sedang arah drag tegak lurus terhadap arah lift. Besarnya lift dan drag propeller dinyatakan sebagai berikut ; Lift

:

dL Drag

= :

C1

½p

dD

Diaman C1 = Koefisien lift Cd = densitas fluida ; A = Luas daerah permukaan aerofil

= ; V

V Cd

CD = =Kecepatan

2 ½p

dA . V : Koefisien Drag; aliran fluida ;

Kemudian lift dan drag diuraikan kearah tranlasi ( ke arah maju kapal dan kearah tegak  lurus terhadap arah maju kapal ) menimbulkan gaya dorong / thrust ( sesuai arah maju kapal ) dan gaya torsi / torque ( arahnya tegak lurus arah gerak maju kapal ). Besarnya thrust dan torque propeller dinyatakan sebagai berikut. DT = dL . cos B  –  dD . sin B DQ = (dL . sin B + dD . cos B ) r  Thrust : T = Z S R rH dQ . dR  Torque : Q = Z S R rH dQ . dR  T = thrust / gaya dorong ; Q = Torsi / Torque Z = Jumlah daun baling-baling ; R = jari-jari propeller 

r rH

= jari-jari = jari-jari hub

propeller

sampai

pada

penampang

yang

ditinjau

Hal-hal yang harus dipelajari dan diperkirakan dengan sebaik-baiknya untuk  memperhitungkan besar thrust dan torqoe dengan sempurna adalah Air yang melalui aerofil (sebagai bagaian dari baling – baling ) telah mendapatkan percepatan seperti telah diterangkan pada teori mpmentum. Gaya-gaya yang bekerja pada daun berubah karena letak karena letak daun berikutnya saling berdekatan. 4. Teori Sirkulasi propeller kapal 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 kecepatan Setempat dan kenaikan tekanan pada sisi muka daun dan penurunan kecepatan setempat. Kecepatan fluida terhadap elemen daun merupakan penjumlahan dari kecepatan tranlasi dan kecepatan sirkulasi. Besarnya gaya angkat dari gaya tahan dinyatakan sebagai berikut : dL = ( . V G . ( . dr  DD = CD VG = Kecepatan Dr = lebar P = densitas fluida

( ½ . fluida ; ( penampang

( . VG 2 = sirkulasi ; c = daun ; CD =

) c . dr  filamen pusaran; Koefisien drag;

Menurut teori ini diperhitungkan untuk merencanakan propeller dapat dilakukan dengan dua cara : Perhitungan untuk mencari geometri propeller terbaik  

Perhitungan untuk mengetahui karakter propeller yang sudah diketahui geometrinya. 

5 Efisiensi propeller Adanya kerugian  –  kerugian tenaga pada propelle menentukan efisiensi propeller. Ada empat macam efisiensi propeller.

Efisiensi lambung / hull efisiensi, Propeller bekerja menghasilkan gaya dorong pada  badan kapal ( thrust T ) pada suatu kecepatan aliran air VA yang memasuki budang  piringan atau diskus propeller. Akibatnya , kapal begerak pada kecepatan Vs. Hasil  perkalian T . VA merupakan tenaga kuda yang diberikan baling-baling / propeller yang  berwujud sebagai gaya dorong. Hasil itu disebut Thrust Horse Power ( THP ). Hasil perkalin tahanan total kapal RT dengan kecepatan kapal Vs merupakan tenaga kuda efektif kapal . Hasil perkalian tahanan total ini disebut efektif horse power ( EHP ).

Harga perbandingan EHP dengan THP disebut hull efisiensi / efisiensi lambung / efisiensi badan kapal. Hull effisiensi = e h = EHP = ( 1 –  t ) THP ( 1 –  w ) t = thrust deduction ; w = wake faction menurut Taylor Harga eh biasanya lebih dari satu sebab untuk kapal  –  kapal type biasa dan berbaling baling tunggal harga w lebih dari t merupakan fungsi dari w. Baling-baling / Propeller Effisiensi 6. Effisiensi Kerigian energi baling – baling disebabkan oleh dua factor utama, yaitu : Kerugian akibat sejumlah massa yang bergerak berputar kebelakang. Energi dihabiskan akibat geseka-gesekan dari partikel air itu sendiri . Kerugian ini dapat dikurangi dengan mempergunakan system putaran lambat pada massa air yang banyak. Jadi, dipergunakan baling-baling dengan diameter besar dengan jumlah putaran yang lambat. Meskipun demikian baling-baling dengan diameter sebesar bagaimanapun tidak  akan mempunyai effisiensi lebih dari 70 %. 

Kerugian karena adanya daya tahan pada daun propeller sewaktu bergerak  didalam air. Hal ini disebabkan oleh viskositas air dan gesekan air pada daun tersebut . Kerugian ini dikurangi denganmempergunakan daun propeller yang sempit. Dengan mempersempit luas tiap daun maka luas permukaan daun berkurang. Untuk mendapat luasan permukaan daun total yang sama seperti sebelum daun dipersempit maka jumlah daun ditambah tetapi effisiensi daun berkurang. 

Menurut hasil percobaan ditangki percobaan, Hanya sedikit exit perbedaan effisiensi  pada propeller berdaun tiga dengan empat dan antara empat dengan lima. Effisiensi akan  berkurang dengan bertambahnya jumlah daun propeller Z.Keuntungan daun propeller   berdaun banyak untuk mengurangi getaran kapal yang ditimbulkan oleh propeller  terutama pada besar dengan propeller tunggal. Propeller effisiensi didefinisikan sebagai berikut : Ep

=

T

H

P

DHP DHP ( Delivered horse power ) yaitu tenaga kuda yang ditranmisikan dari poros kepropeller. DHP diukur dengan percobaan open water test. Propeller diciba tanpa dipasang pada model kapal. Besarnya DHP ini berbeda dengan DHP sesungguhnya./ Perbandingan antara kedua DHP yang berbeda tersebut menghasilkan relative rotative efficiency ( err). 7. Propulsive Coefficient ( PC ) Propulsive coefficiency adalah harga perbandingan antara EHP ( dari bahan kapal tanpa adanya tonjolan  –  tonjolan dan kelonggaran  –  kelonggaran lain) dengan BHP untuk  motor diesel dan SHP ( shaft horse power / daya yang disalurkanmesin ke poros ) untuk  kapal  – kapal turbin. PC = EHP ; PC = EHP BHP SHP

8. Relative Rotative Efficiently Quasi Propulsive Coefficient ( QPC ) adalah nilai koeffisien yang dipergunakan untuk  menjaga agar nilai PC tidak berubah akibat berubahnya effisiensi mekanis mesin induk.Nilai QPC ini menggantikan nilai PC. Harga PC lebih besar dari nilai hasil  perkalian eh dengan ep. Hal ini disebabkan timbunya factor yang disebut Relative Rotative Efficiency ( err ) sehinga nilai PC menjadi QPC , QPC = eh. Ep. Err. Hal tersebut berlaku dalam percobaan self Propuled. Percobaan ini adalah percobaan model kapal yang dilengkapi dengan model balong-baling dan dapat bergerak sendiri ditangki percobaan sesuai kecepatan yang ditentukan. Model kapal mempergunakan  propeller tunggal. Harga propeller effisiensi pada open water test ep, harga wake dan harga thrust deducation diikutsertankan dalam perhitngan. Dalam perencanaan propeller sebaiknya nilai err yang dipakai tidak lebih dari 1,03 dengan mengabaikan apakah ada tonjolan  –  tonjolan ( tiang kemudi ; bagain depan kemudi yang dipasang dibelakang atau dimuka propeller. 9. Kavitasi propeller Secara singkat kavitasi adalha pembentukan gelembung  – gelembung pada permukaan daun. Sering terjadi pada bagaian belakang permukaan daun / back side. Kavitasi baru diketahui tahun 1890 oleh charles parson ( inggris ) dari pengalamanya mengenai perahu perahu kecepatan tinggi. Peristiwa itu ia buktikan pada kapal turbin. Apabila tekanan pada permukaan pungung daun dikurangi sampai suatu harga dibawah tekanan statis fluida maka akan menyebabkan tekanan daun menjadi negatif. Pada kenyataanya tekanan negatif tidak dapat terjadi. Hal ini menyebabkan suatu reaksi lain. Fluida meninggalkan permukaan daun kemudian membentuk gelembung-gelembung / kavitasi . Gelembung – gelembung ini berisi udara atau uap air. Gelembung-gelembung terjadi ditempat puncak lengkungan tekanan rendah. Gelembung  –  gelembung yang terjadi akan melintasi dan menyusur permukaan daun sampai kebelakang daun dan akan hancur pada daerah yang tekananya tinggi disbanding tekanan yang terjadi pada permukaan punggung daun. Gaya yang terjadi pada proses  penghancuran gelembung-gelembung ini kecil tetapi luas permukaan yang dipengaruhi oleh gaya ini lebih kecil disbanding gaya yang mempengaruhinya sehingga akan timbul tekanan yang besar berwujud letusan. Gaya letusan ini menyebabkan ratique / lelah pada daun. Teori lain menyatakan bahwa peletusan atau penghancuran gelembng-gelembung tidak  terjadi. Hal ini terjadi adalah gelembung tdi mengecil sampai sangat kecil dan bertekanan sangat tinggi. Tekanan yang sangat tinggi ini menyebabkan ratique pada permukaan daun. Peletusan gelembng kavitasi dapat dikurangi dengan menghindari adanya puncak tekanan rendah yang menyolok pada punggung permukaan daun. Tekanan rendah yang terjadidapat diperbaiki dan puncak yang menyolok dapat diratakan dengan mengurangi

 beban permukaan daun. Jadi, dengan memperluas permukaan daun dapat mengurangi kavitasi. - Akibat yang Ditimbulkan Oleh Kavitas propeller Timbul erosi dan getaran yang menyababkan daun retak. Erosi disebabkan oleh aksi mekanis terbentuknya dan terurainya gelembung-gelembung kavitasi. 

Effisiensi turun. Hal ini disebabkan oleh sifat dari bentuk aerofil tidak dapat lagi menghasilkan gaya propulsi. 

- Pencegahan Kavitasi propeller Menambah luas daun baling baling dengan cara memperbesar tiap daunya Hal ini dilakukan untuk mengurangi beban yang dialami oleh daun setiap luas. 

Mempergunakan type irisan daun yang dapat mengurangi terjadinya puncak  tekanan rendah yang menyolok dipermukaan punggung daun. Juga diusahakan agar  tekanan rendah yang terjadi dipermukaan daun dapat serat mungkin. 

Terowongan kavitasi dipergunakan untuk mempelajari kavitasi. Cara kerjanya sama dengan terowongan angin yang dipakai untuk keperluan aeronautika. Model baling baling ditempatkan dalam terowongan yang berisi air dengan tekanan fluida yang dapat diatur sehinga model propeller seolah-olah bekerja sesuai dengan kerja propeller yang sebenarnya. Air diputar sepanjang terowongan tertutup. Model propeller yang diuji ditempatkan didalam terowongan dan kecepatan propeller diatur. Model propeller ini dipantau melalui  jendela kaca disisi terowongan. Dengan memperguanakan terowongan ini , haraga thrust, torque, effisiensi baling-baling  pada berbagai harga slip dan perihal kavitasinya dapat diketahui . Yang penting adalah mengetahui kapan kavitasi mulai terjadi. Hal ini dilihat melalui jendela kaca  pemeriksaan. Melalui jendela kaca , baling-baling terlihat seolah diam tidak berputar. Ditempat baling baling dipasang lampu Stroboskopik yang bersinar dan padam secara bergantian setiap satu kali putaran baling-baling terlihat seolah diam. Terowongan ini dapat juga dipakai  pada keadaan tidak berkavitasi. mohon maaf jika postingan acak-acakan, panjang dan tak bermakana. jujur saya hanya copas dari laporan proplusi kapal milik teman, yah laporannya di buat sekitar 3 tahun lalu.sekian postingan saya tentang teori desain propeller kapal Diposkan oleh Mohamad Wahyuddin di 23:54 Link ke posting ini Tidak ada komentar: Reaksi: Label: PROPULSI KAPAL 2

Interaksi Kapal-mesin-Propeller Interaksi Kapal - Mesin kapal - Propeller merupakan Korelasi antara Kapal - Mesin Propeller yang digambarkan dengan suatu kurva batas daerah kerja mesin dalam laju kisaran terhadap daya. Titik kerja untuk gabungan ketiga system selalu terletak pada

kurva ini. Ketiga komponen digabung bersama sehingga jika satu komponen berubah maka kedua komponen lainya juga akan berubah. Ketiga komponen ditinjau secara terpisah untuk memeriksa interaksi antara kapal , mesin dan propeller kemudian dicocokan karakteristik untuk kapal dan baling-baling pada daerah kerja mesin induk. 1. Kondisi kapal Untuk percobaan, kondisi kapal harus bermuatan penuh , baru dicat, badannya bersih dan keadaan cuaca tenang. Pada kenyataan kondisi demikian sulit dipenuhi sehinggauntuk  memperkirakan daya penggerak kapal dipakai kondisi yang lain yang disepakati pemilik  kapal. Untuk itu , diperlukan kelonggaran kondisi kerja pada tahanan kapal dan daya kapal. 2. Mesin Kapal Kemampuan mesin yang maksimum sehingga dapat menghasilkan laju kisaran yang ditentukan dan berlayar pada kecapatan dinas menjadikan kapal beroperasi secara ekonomis. Hal ini terjadi jika kurva kapal baling-baling melalui titik laju kisaran maksimum. Daya yang diperlukan untuk menghasilkan laju kisaran maksimum diperoleh dengan mempergunakan mesin yang jumlah silindernya banyak. Daya yang sama dapat juga diperoleh dengan mempergunakan mesin yang silindernya sedikit. Dengan demikian harga mesin akan lebih murah tetapi konsumsi bahan bakarnya lebih banyak. Hal ini menyebabkan pemilik kapal cenderung memilih mesin yang mempunyai silinder banyak  dengan harga mahal tetapi biaya operasi bahan bakarnya lebih murah. 3. Propeller Kapal/ Baling-baling Propeller menyerap daya dari mesin untuk menghasilkan laju kisaran. Untuk  mendapatkan kurva baling-baling yang cocok dengan karakteristik mesin induk maka rasio langkah ulir baling-baling ( P/D ) divariasikan. Untuk mendapatkan interaksi sebaik mungkin antara kapal dan propeller semakin tinggi efisiensipropeller jika angka maju ( J = Va / n D ) tetap. Penambahan jumlah daun propeller akan menurunkan efisiensi. Efisiensi juga akan naik jika garis tengah propeller diperbesar dan laju kisaran diturunkan. sekian postingan yang saya copas dari laporan landasan teor propulsi kapal tentang interaksi kapal-mesin-propeller  Diposkan oleh Mohamad Wahyuddin di 22:43 Link ke posting ini Tidak ada komentar: Reaksi: Label: PROPULSI KAPAL 2

Daftar istilah metode perhitungan tahanan kapal

Tahanan kapal (resistance) pada suatu kecepatan adalah gaya fluida yang bekerja pada kapal sedemikian rupa sehingga melawan arah gerakan kapal tersebut. Tahanan tersebut sama dengan komponen gaya fluida yang bekerja sejajar  dengan sumbu gerakan kapal. Tahanan total diberi notasi Rt, dapat diuraikan menjadi sejumlah komponen yang berbeda yang diakibatkan oleh bebagai macam penyebab dan saling berinteraksi dalam cara yang benar-benar rumit.  Agar dapat menangani tahanan secara praktis, maka tahanan total harus ditinjau secara praktis pula; untuk, tahanan total dapat dipandang sebagai suatu yang terdiri dari komponen yang dapat saling dikombinasikan dengan memakai berbagai cara yang berbeda. Tahanan spesifik kapal (R/0,5 V2S) sebagai fungsi angka Froude atau Fn. Dengan memakai definisi yang dipakai ITTC, selama memungkinkan, Komponen tersebut secara singkat dapat dijelaskan sebagai berikut: 1. Tahanan gesek Rf : Tahanan gesek adalah komponen tahanan yang diperoleh dengan jalan mengintegralkan tegangan tangensial ke seluruh permukaan basah kapal menurut arah gerakan kapal. 2. Tahanan sisa Rr : 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. Secara umum, bagian yang terbesar dari tahanan sisa pada kapal niaga adalah tahanan gelombang (Wavemaking resistance). 3. Tahanan Viskos, Rv : Tahanan Viskos adalah komponen tahanan yang terkait dengan energi yang dikeluarkan akibat pengaruh viskos. 4. Tahanan tekanan, Rp : Tahanan tekanan adalah komponen tahanan yang diperoleh dengan jalan mengintegralkan tegangan normal keseluruh permukaan benda menurut arah gerakan benda. 5. Tahanan tekanan viskos, Rpv : Tahanan tekanan viskos adalah komponen tahanan yang diperoleh dengan jalan mengintegralkan komponen tegangan normal akibat viskositas dan turbulensi. Kuantitas ini tidak dapat langsung diukur, kecuali untuk benda yang terbenam seluruhnya ; dalam hal ini, sama dengan tahanan tekanan.T 6. ahanan gelombang (Wavemaking resistance), Rwp : Komponen tahanan yang disimpulkan dari hasil pengukuran elevasi gelombang yang  jauh dari kapal atau model; dalam hal ini medan kecepatan bawah permukaan (subsurface velocity field), yang berarti momentum fluida, dianggap dapat dikaitkan dengan memakai yang disebut teori linear. Tahanan yang disimpulkan demikian itu tidak termasuk tahanan pemecah gelombang (Wavebreaking resistence). 7. Tahanan Semprotan (Spray resistance), rs : Tahanan semprotan adalah komponen tahanan yang terkait dengan energi yang dikeluarkan untuk menimbulkan semprotan. Sebagai tambahan atas komponen tahanan tersebut beberapa tahanan tambahan, Ra, perlu pula disebutkan di sini :

1. Tahanan Anggota Badan (Appendages Resistance) : Ini adalah tahanan dari bos poros, penyangga poros (Shaftbrackets), dan poros, lunas bilga, ; daun kemudi dan sebagainya. Dalam memakai model fisik, model tersebut umumnya dilengkapi dengan anggota badan tersebut disertakan dalam pengukuran tahanan. Umumnya lunas bila tidak dipasang. Jika tanpa anggota badan, maka tahanannya disebut tahanan polos (hare resistance). 2. Tahanan kekasaran : Tahanan ini adalah tahanan akibat kekasaran, misalnya kekasaran akibat korosi dan fouling (pengotoran)pada badan kapal. 3. Tahanan udara : Tahanan ini dialami oleh bagian dari badan utuma kapal yang berada diatas permukaan air dan bangunan kapal (superstructure) karena gerakan kapal yang juga menyusuri udara. 4. Tahann kemudi (steering resistance) : untuk mempertahankan kelurusan lintasan, koreksi kedudukan umumnya dilaksanakan dengan memakai daun kemudi. Pemakaian daun kemudi menyebabkan timbulnya komponen tahanan tambahan yang disebut tahanan kemudi setelah mengetahu istilah dalam perhitungan tahanan kapal silahkan anda baca  juga postingan saya tentangmetode perhitungan tahanan kapal Diposkan oleh Mohamad Wahyuddin di 20:46 Link ke posting ini Tidak ada komentar: Reaksi: Label: PROPULSI KAPAL 2

Metode perhitungan tahanan kapal Metode perhitungan tahanan kapal sangat banyak jenisnya, pada postingan ini kapal cargo blog akan membahas secara singkat 8 metode perhitungan tahanan kapal. Adapun metode-metode yang digunakan dalam perhitungan hambatan adalah

Perhitungan tahanan kapal Metode Foude Pada tahun 1868, William Froude mengirim memorandum perihal " Observation an suggestion on the subyek of determining by experiment the resistance of ship " ( Pengamatan dan saran mengenai penentuan tahanan kapal melalui percobaan ) kapal Chief constructor angakatan laut inggris ( Froude, 1 955 ). Dengan kata lain, Froude menganggap bahwa tahanan suatu kapal atau model dapat dipisahkan dalam dua bagain yaitu tahanan gesek dan tahan sisa. Tahanan sisa ini disebabkan karena pengaruh gaya gavitasi dan gaya inertia, sedangkan tahanan gesek  disebabkan karena pengaruh gaya viskositas dan gaya inersia. Jadi tahanan sisa dianggap tidak tergantung tahanan gesek, maka percobaan model dapat dilakukan dengan cara  berikut ini. Mengikut buku froude untuk hukum berarti. Vm = Vs /

Vm dan Vs masing  –  masing adalah kecepatan model dan kecepatan kapal dan rasio skala.Dengan menggunakan asas yang sama dengan diatas, maka tahanan total kapal adalah ; Rts = Rfs + Rrs = Rfs + p ( RRM)

Perhitungan tahanan kapal Metode Tefler Pada tahun 1972 E.V Tefler menerbitkan makalah mengenai tahanan kapal dan model yang kemudian menguraikan salah satu model yang diperkenalkanya untk  menggabungkan hokum mengenai kesamaan tahanan total spesifik merupakan fungsi serentak dari angka reynold dan angka froude, yaitu : R / ( AV2 ) = ( IV / GL + v / VL atau R / ( AV2 ) = a + b (( v / VL ) 1/3 ) Untuk tahanan spesifik total, a tergantung kepada ratio kecepatan panjang, dan harganya tetap jika rasio kecepatan panjang kapal tersebut tetap, dan b tergantung pada banyaknya tahanan total yang dipengaruhi oleh skala. Selanjutnya tahanan kapal dapat dihitung dengan rumus : RS = CTS ( ½ Ps . Vs 2 . Ss) Dimana Vs kecepatan kapal, Ss permukaan basah kapal Ps Massa jenis air laut.

Perhitungan tahanan kapal Metode ITTC 1957 Dalam suatu pertemuan yang dikenal dengan " International Towing Tank Conference ( ITTC )" 1957. memutuskan untuk mengambil garis yang diberikan dalam rumus : Rtm = 0,075 / ½ m Vm 2 Sm Dimana Rtm adalah tahanan model, dan V adalah kecepatan model serta Sm adalah  permukaan basah model.

Perhitungan tahanan kapal Metode Hughes Pada tahun 1954, G Hughes mengajukan rumus untuk dipakai dalam korelasi antara model dengan kapal ( Hughes, 1954 ). Dalam makalahnya diberikan hasil dari percobaan tahanan gesek dengan memakai sejumlah permukaan bidang yang mulus dalam aliran turbulen. Rumus untuk koefisien tahanan kapal diajukan sebagai berikut : Cf = 0,066 ( log 10 RN – 2,03 ) 2 Rumus ini cocok dengan hasil percobaan. Lebih lanjut dia menguraikan bahwa tahanan kapal dapat dipandang sebagai berikut :

1. Tahanan gesek permukaan bidang yang mempunyai luas permukaan basah dan panjang rata-rata yang sama dengan luas permukaan basah dengan panjang kapal, didalam aliran dua dimensi. 2. Tahanan bentuk merupakan kelebihan dari tahanan tersebut diatas yang akan dinamai kapal jika badan kapal tersebut terbenam dala-dalam sebagai sebagaian model rangkap. 3. Tahanan permukaan bebas, merupakan kelebihan dari tahanan total  permukaan model diatas permukaan kapal yang terbenam dalam-dalam ketika menjadi bagaian dari model rangka. Dari uraian diatas , maka persamaan tahanan dapat diuraikan sebagai berikut : Tahanan total + tahanan gesek dasar + tahanan bentuk + tahanan permukaan bebas.

Perhitungan tahanan kapal Metode Prohaska Metode ini dibuat berdasarkan asas Hughes dalam diskusi masalah makalah Hughes ( 1966 ) . Dimana Prohaska memberikan formula untuk menentukan factor bentuk dalam tiga dimensi pada gesekan pelat dasar. K = ( Cv - Cfo ) / Cf 

Perhitungan tahanan kapal Metode ITTC 1978 untuk perkiraan unjuk kerja kapal berbaling – baling tunggal. Tahun 1978 para organisasi anggota ITTC diberi tahu agar memakai, sebagai standart sementara, suatu metode yang disebut " ( 1978 ITTC 1978 untik perkiraan unjuk kerja kapal berbaling – baling tunggal ).

Perhitungan Tahanan kapal Metode Gudhamer Dalam publikasi Ship Resistance ( Guldhamer dan Harvald, 1965, 1974 ) disajikan koordinasi dari hasil yang dikumpulkan dari berbagai pengujian dari tangki  percobaan. Penganalisaan metode gudhamer ini dilakukan dengan cara : 1. Semua data diajcukan pada daerah ( lingkup ) model dan tahanan model ( Rtm) sebagai ditentukan fungsi kecepatan 2. Koefisien tahanan sisa spesifik model ( Ctm ) yaitu Ctm = Rtm / ½ P Vm 2 Sm, Dimana P = Massa jenis,Vm = kecepatan model, Sm = permukaan  basah. 3. Koefisien tahanan sisa spesifik ditentukan dari Cr = Ctm - Cfm , CFm adalah koefisien tahanan gesek spesifik dipakai untuk menentukan koefisien tahanan gesek, Cf = 0,075 / ( log Ro – 2 ) 2, dan Ro adalah bilangan Reynolds. 4.

CR dinyatakan sebagai fungsi angka froude. Fo = V / g . 1

V adalah kecepatan kapal, g = Gravitasi bumi, dan L = panjang kapal. Hasilnya dikelompokan menurut ratio panjang displasement L / 1/3 dan koefisien prismatic ( cp ). = ( / LBT) B adalah lebar kapal , T ; sarat kapal dan koefisien midship.Diagram utama digambarkan untuk menyatakan kurva rata-rata CR untuk rasio Lebar sarat B/T : 2,5.

Perhitungan tahanan kapal Metode Yamagata Metode perhitungan tahanan kapal ini diperkenalkan oleh Dr. Yamagata. Pada metode ini  banyak menggunakan diagram sama halnya dengan metode ghuldamer. Metode Yamagata hanya diperhitungkan tahanan gesek dan tahanan sisa, sedangkan tahanan tambahan lainya seperti tahanan angin , bulbous LCB dan lain-lain. ah, mohon maaf postingan ini berhamburan dan tidak rapi. maklum saya baru belajar  nulis di tempat ginian,silahkan baca postingan saya tentang istilah pada perhitungan tahan kapal untuk lebih jelas tentang isti sekian postingan saya tentang metode perhitungan tahanan kapal. Diposkan oleh Mohamad Wahyuddin di 20:35 Link ke posting ini 2 komentar: Reaksi: Label: PROPULSI KAPAL 2

Cara desain propeller kapal Propeller kapal ( baling- baling ) sebagai alat utama penggerak kapal memerlukan suatu  pendesainan yang tepat untuk menghasilkan gaya dorong yang cukup dan searah dengan  pergerakan kapalsehingga dalam pendesainan tersebut harus mempunyai batasan yang  jelas baik dari propeller maupun diluar propeller, dalam hal ini adalah : 1. Type dan ukuran kapal Type suatu kapal sangat berpengaruh terhadap pendesaianan propeller karena untuk   beberapa jenis kapal digunakan desain propeller yang khusus antara lain: Kapal  penumpang, kapal tunda, ferry, dan lain-lain. Sedangkan ukuran suatu kapal khususnya sarat dan linggi buritan juga mempengaruhi dimensi propeller yaitu diameter.

2. Metode perhitungan hambatan kapal Dalam perhitungan hambatan kapal didapatkan nilai hambatan kapal, dengan nilai tersebut sangat mempengaruhi proses pendesainan suatu propeller yang menyangkut gaya dorong yang dihasilkan guna untuk melawan hambatan pada kapal. Adapun metode yang  biasa dipakai adalah metodhe guldhamer, Metode Foude, Metode Tefler, Metode ITTC 1957, Metode Hughes, Metode Prohaska, Metode ITTC 1978 , metode yamagata, dan metode holtrop.(postingan selanjutnya saya akan akan membahas metode perhitungan hambatan kapal).

 gambar propeller kapal  3. Perhitungan efisiensi propeller kapal Dalam perhitungan efisiensi propeller dapat dihasilkan kerja propeller yang sangat efektif   pada dimensi tertentu yang juga dapat memenuhi persyaratan teknis dan diperoleh efisiensi yang baik dan batas kemungkinan kavitasi yang masih diizinkan saya juga menyediakan video uji coba propeller kapal berikut screen shoot videonya

video uji coba propeller kapal  untuk melihat video uji coba propeller kapal silahkan klik Download 4. Desain profil daun propeller kapal Baling-baling merupakan suatu alat bentuk penggerak kapal. Sebuah baling-baling yang  berhubungan dengan hub atau Boss yang mana merupakan bagaian yang dapat dilepas. Permukaan daun baling-baling yang menghadap kebelakang disebut sisi, baliknya disebut  punggung atau sisi belakang ( back ) atau sisi tekanan rendah. 5. Untuk merencanakan daun propeller dibutuhkan data : Kecepatan kapal ( knot ) 



Daya Mesin kapal( hp )



Putaran Propeller kapal ( Rpm )



Diameter Propeller kapal ( m )

 postingan ini akan berlanjut ke jenis-jenis metode perhitungan tahanan kapal, sekian  potingan yang terlalu singkat ini tentang cara desain propeller kapal Diposkan oleh Mohamad Wahyuddin di 17:22 Link ke posting ini 2 komentar: Reaksi: Label: PROPULSI KAPAL 2

tahanan pada kapal laut tahanan kapal laut atau sering disebut hambatan kapal harus di perhatikan Dalam merancang kapal, bentuk badan kapal diusahakan mempunyai tahanan kapal yang rendah  bila kapal bergerak diatas air. Sistim propulsor kapal /pendorong, mesin penggerak dan lambung kapal harus dirancang yang paling efisien, yaitu jumlah energi yang diperlukan untuk  propulsi kapal harus sekecil mungkin tapi harus mampu memenuhi kecepatan kapal rancang. HAMBATAN KAPAL DI LAUT TENANG Hambatan Badan Kapal Yang Bergerak Di Fluida Berpermukaan Bebas Badan kapal bila bergerak disuatu fluida berpermukaan bebas pada kondisi tenang tidak terganggu, maka pada saat bergerak akan menimbulkan gelombang sehingga badan kapal akan mengalami hambatan kapal/ tahanan kapal laut 



Dalam ilmu fisika fluida dibagi menjadi : 1.

Fluida ideal/tidak berviskositas

2. Fluida berviskositas Komponen – Komponen Hambatan kapal/tahanan kapal laut  1. Hambatan gesekan (RF) merupakan hambatan kapal yang Ditimbulkan oleh media fluida berviskositas yang ikut terseret badan kapal, sehingga terjadi frictional force.Frictional force berakibat harus keluarnya energi yang terbuang  percuma. 2. Hambatan gelombang (RW) merupakan Hambatan kapal yang timbul akibat bergeraknya kapal. Dapat terjadi meskipun fluidanya ideal (nonviscous), Gaya yang terlibat adalah potential force. 3. Hambatan tekanan (RP) merupakan Hambatan kapal yang timbul akibat Gerakan kapal atau benda pada fluida non-ideal (fluida yang berviskositas) akan menimbulkan gaya pressure forces. 4. Hambatan udara (RA) merupakan Hambatan kapal yang timbul akibat Bangunan atas kapal (superstructure) yang tinggi den gan bentuk tidak streamline. 5. Hambatan Apendix (RAPP) merupakan Hambatan kapal yang timbul akibat adanya appendages pada lambung kapal di bawah garis air antara lain lunas sayap (bilge keels), penumpu poros propeller, lubang Bow Thruster. H ambatan k apal laut / tahanan kapal laut yang bergerak di fluida berpermukaan

bebas dengan beberapa kondisi 1. tahanan kapal laut pada kondisi Bergerak didalam fluida yakni didalam air jauh dibawah permukaan: Fluida ideal → hambatan total = 0 

Fluida berviskositas → hambatan total = hambatan gelombang + hambatan tekanan 

2. tahanan kapal laut pada kondisi Bergerak di permukaan bebas (air dan udara): Fluida ideal → hambatan total = hambatan gelombang + hambatan udara 

Fluida berviskositas → hambatan total = hambatan gelombang + hambatan gesekan + hambatan tekanann + hambatan udara 

 Komponen-komponen hambatan kapal biasanya digabung menjadi hambatan sisa kapal (RR). RR = RW + RP + RA + RAPP Maka hambatan total kapal (RT) RR = RF + RR  dimana: RF = hambatan gesekan Angka Froude ( fr oude nu mber  ) Angka Fr dapat menjadi tolak ukur dalam menentukan jenis kapal apakah dalam kategori kapal cepat dan kapal non-cepat yang tentunya pemilihan koefisien bentuk kapal dalam perancangan. 

Angka Fr tinggi akan masuk kategori kapal cepat, sedangkan bila nilai Fr rendah, maka kapal tersebut masuk dalam kategori kapal non-cepat. 

Untuk kapal cepat, hambatan yang dominan adalah hambatan gelombang Rw sehingga RR > RF. 

Untuk kapal non-cepat hambatan yang dominan adalah hambatan gerekan RF sehingga pada komposisi RT, RF > RR  

Angka Fr dan angka Rn juga terkait dengan komponen-komponen hambatan kapal, yakni Rn terkait dengan komponen hambatan gesekan, sedangkan Fr terkait dengan hambatan gelombang atau hambatan sisa. 

Fr (foude number) ideal 0 – 0.18 foude number untuk kapal Non-cepat 



0.20 – 0.23

foude number untuk kapal sedang



0.30 – 0.35

foude number untuk kapal cepat



> 0.5

foude number untuk kapal super cepat

Tahanan Gesek kapal Tahanan Gesek kapal adalah komponen tahanan yang diperoleh dengan jalan mengintegralkan tegangan tangensial ke seluruh permukaan basah kapal menurut arah gerak kapal. ini dia gambar aliran diantara pelat yang sejajar (tahanan gesek kapal)

 gambar aliran diantara pelat yang sejajar (tahanan gesek kapal) Kecepatan lapisan yang berjarak y adalah : U = V Untuk mempertahankan gerakan, harus ada gaya F yang bekerja pada pelat yang  bergerak, didapatkan bahwa : F = Dengan meninjau elemen kecilnya maka tegangan gesernya : Aliran Laminar dan Turbulence Gambar Aliran Laminar dan Turbulence :

Gambar Aliran Laminar dan Turbulence

udah dulu ah kalo kita mau bahas tentang tahanan kapal tidak akan pernah ada habishabisnya nih, cape nih copasx. selamat membaca postingan ane tentang tahanan kapal laut Diposkan oleh Mohamad Wahyuddin di 02:19 Link ke posting ini 4 komentar: Reaksi: Label: PROPULSI KAPAL 2

PENGENALAN MESIN PENGGERAK KAPAL mesin penggerak kapal merupakan suatu alat atau mesin yang digunakan sebagai motor   penggerak kapal sehingga kapal dapat bergerak dari tempat yang satu ke tempat yang lain. horee...akhirnya saya bisa buat postingan baru lagi, selama ini fokus ngerjain skripsi tapi sekarang alhamdulillah udah kelar (akhirnya masa studi 6 tahun  berakhir,hehehe...).oke lanjut deh tentang mesin penggerak kapal, dalam sejarah  perkembangan mesin penggerak kapal terdapat beberapa tipe yang mendominasi hingga kurun waktu tertentu, adalah sebagai berikut : 1. Reciprocating Steam Engine

mendominasi dunia ship propulsion (sistem penggerak kapal ) hingga sekitar tahun 1910-an. Keunggulannya adalah terletak pada pengaturan beban, khususnya untuk arah reversed (arah mundur) yang mana Reciprocating Steam Engine memberikan kemudahan serta lebih efisien pada range kecepatan rotasi tertentu agar match dengan kinerja screw propeller . Kelemahannya Reciprocating Steam Engine adalah pada instalasinya yang relatif berat, kebutuhan space yang besar, output power per cylinder-nya masih sangat terbatas. Selain itu, Steam tidak dapat bekerja secara efektif pada tekanan relatif  rendah. Serta kebutuhan fuel consumption yang tinggi, sebagai gambaran bahwa untuk  triple-expansion engine maka memerlukan superheated steam yang mengkonsumsi bahan  bakar (oil) hingga ± 0.70 kg per kWh. gambar  steam engine mesin penggerak kapal

gambar  steam engine

gambar  steam engine

gambar  steam engine 2 2. Marine (Steam) Turbines mesin penggerak kapal yang pertama diinstal oleh Sir Charles Parsons ke kapal  Turbinia pada tahun 1894, dengan kecepatan mencapai 34 knots.Kemudian turbines mengalami kemajuan pesat hingga pada tahun 1906, yang mana diaplikasikan sebagai tenaga penggerak untuk kapal perang HMS. Dreadnought dan kapal Atlantic Liner  –  Mauretania. Kebutuhan bahan bakar (fuel consumption) secara rata-rata untuk suatu Large Turbine adalah 0.30 kg per kWh. Namun demikian, keunggulan segi ekonomis tersebut mengalami suatu tantangan dari sisi Non-reversible dan Rotational Speed, yang mana memerlukan pertimbangan teknis lebih lanjut. Untuk kepentingan reverse diperlukan adanya reversing turbines yang secara terpisah diinstal ke sistem. Sementara itu untuk mengatasi rotational speed-nya yang relatif tinggi, maka diperlukan adanya mechanical geared untuk menurunkan putaran output turbines khususnya untuk alat gerak  kapal berjenis screw propeller , sehingga hal itu menyebabkan terjadinya power loss  berkisar 2 hingga 4 persen. Penurunan putaran turbines (rpm) ke propeller shaft  (poros  propeller ), dapat juga diatasi dengan merancang electric driven, yaitu dengan mengcouple secara langsung antara turbine dengan generator yang mana keduanya sama-sama memiliki operasional yang lebih efisien bila dalam kondisi putaran tinggi. ini dia gambar marine (steam) engine.

gambar marine (steam) turbines Kemudian, generator men-supply listrik ke electric motor yang dihubungkan dengan poros propeller . Hal ini memberikan kelonggaran pada masalah lay-out engine room yang mana pengaruh hubungan poros secara langsung dari turbine ke propulsor 

dapat dieleminasi. Turbo-electric Drive juga memberikan keuntungan terhadap  pengurangan untuk reversed gear mechanism serta fleksibilitas dalam operasinya. Namun demikian, power loss akibat transmisi tenaga serta investment perlu dipertimbangkan. 3. Internal Combustion Engines (diesel engine) mesin penggerak kapal yang digunakan dalam propulsi kapal, pada umumnya adalah Reciprocating engines yang beroperasi dengan prinsip-prinsip diesel (compression ignation) yang mana kemudian dikenal dengan nama Diesel Engines. Berbagai ukuran untuk Diesel Engines ini kemudian dibuat, mulai dari kebutuhan untuk pleasure boats hingga ke modern supertankers dan passenger liners. Engine ini dapat dikembangkan hingga memberikan lebih dari 2500 kW per cylinder, maka output power bisa mencapai 30,000 kW untuk 12 cylinders (40,200 HP). Torsi yang diproduksi oleh Diesel Engine, adalah dibatasi oleh maximum pressure dari masing-masing silinder-nya. Sehingga, ketika engine memproduksi maximum torque, maka artinya, maximum power hanya dapat dicapai pada kondisi maximum RPM. Diesel Engine secara konsekuensi, mungkin memproduksi power sedemikian hingga proporsional dengan RPM untuk masing-masing throttle setting-nya. Pembatasan ini kemudian menyebabkan masalah tersendiri didalam melakukan matching antara Diesel Engine dan Propeller . contoh gambar diesel engine kapal ukuran kecil

 gambar diesel engine kapal  4. Gas Turbine ; mesin penggerak kapal ini juga telah dikembangkan dalam dunia ship  propulsion yangmana bahan bakar (fuel) dibakar melalui proses udara yang dikompresikan, dan gas panas hasil pembakaran tersebut digunakan untuk memutar  turbine. Gas turbine umumnya diaplikasikan pada dunia kedirgantaraan, dan  perkembangannya sangat tergantung pada teknologi metal yang mampu menahan terhadap tekanan dan temperatur yang tinggi. Keunggulan dari gas turbine ini terletak   pada ukuran dan kapasitas power yang dihasilkan dibandingkan dengan tenaga penggerak  lainnya. contoh gambar  gas turbin kapal ukuran kecil

gambar  gas turbin kapal  Selain itu, kesiapannya untuk beroperasi pada kondisi full load sangat cepat, yaitu  berkisar 15 menit untuk warming-up period. Marine Gas Turbine sangat jarang dijumpai  pada kapal-kapal niaga, hal ini disebabkan karena operasi dan investasinya yang relatif  mahal. Sehingga paling banyak dijumpai padakapal-kapal  perang jenis, frigates; destroyers; patrol crafts; dsb. Instalasinya pun kadang merupakan kombinasi dengan tipe  permesinan yang lainnya, yakni : Diesel engines . Beragam macam dari tipe marine engines, tidak semuanya di-rate pada basis yang sama. Sebagai misal, Steam Reciprocating Engines selalu di-rate dalam bentuk Indicated Power (PI ); Internal Combustion Engines dalam bentuk Indicated Power, atau juga, Brake Power (PB ); dan Turbine dalam bentuk Shaft Power (PS ). Bentuk Horse Power  masih tetap digunakan sampai saat ini, dimana untuk 1 HP = 0.7457 kW, sedangkan dalam English units 1 HP = 550 ft-lb per sec. Indicated Power diukur di dalam cylinders, yang artinya, ada suatu instruments yang bertugas merekam secara kontinu tekanan uap atau gas. oke teman-teman ini dia postingan saya tentang pengenalan mesin penggerak kapal  Diposkan oleh Mohamad Wahyuddin di 23:07 Link ke posting ini 4 komentar: Reaksi: Label: PROPULSI KAPAL 2

propeller kapal (baling baling kapal) propeller kapal (baling baling kapal) merupakan alat gerak mekanik kapal,sebelum kita bahas masalah baling-baling kapal atau propeller kapal baiknya kalo kita bahas dulu alat gerak kapal yang diklasifikasikan menjadi 2 jenis, yaitu alat gerak non-mekanik  kapal dan alat gerak mekanik kapal. Alat gerak kapal yang non-mekanik  adalah Dayung dan Layar kapal , sedabgkan alat gerak kapal yang mekanik yaitu sebagai  berikut:  Fixed Pitch Propeller  



 Ducted Propeller 



Contra-rotating Propeller 



Overlapping propeller 



Controllable Pitch Propeller 



Waterjet Propulsion System









Cyclodial Propeller   Paddle Wheels Superconducting Electric Propulsion System  Azimuth Podded Propulsion System

sejarah alat gerak k apal alias baling bali ng kapal alias propell er kapal 

 gambar Archimedean Screw Pump Awal sejarah perkembangan tentang alat gerak kapal mungkin dapat ditarik jauh hingga kisaran 287  –  212 SM yang mana seorang Archimedes menemukan piranti untuk  memindahkan air dari danau ke saluran irigasi pertanian Syiracuse di Sicily. Alat ini kemudian dikenal dengan sebutan “ Archimedean Screw Pumps”. Adapun bentuk dari Archimedean Screw Pump adalah seperti yang diilustrasikan seperti Gambar diatas. Kemudian di Abad ke XV-an, seorang bernama Leonardo da Vinci (1452-1519) telah membuat sketsa teknis tentang prinsip-prinsip ulir (screw principle) seperti yang digunakan sebagai helicopter rotor. Beberapa tahun kemudian di tahun 1661, Toogood dan Hayes dari Britain telah mematenkan (claimed patent) temuannya yang mana prinsip screw menggunakan helical surfaces (Archimedean screws) sebagai  propeller. Selanjutnya, seorang ahli fisika dari Inggris yang bernama Hooke di tahun 1680 menyarankan untuk menggunakan Archimedean screw pada sistem penggerak  kapal (ship propulsion). secara singkat baling baling kapal atau propeller kapal merupakan suatu alat mekanik untuk menghasikan gaya dorong kapal, gaya dorong atau putaran pada baling  baling kapal atau propeller kapal di hasilkan ditransmisikan dari poros propeller yang  berasal dari main engine yang ada di kamar mesin kapal

 jenis-jenis baling baling kapal atau propeller kapal Controllable Pitch Propellers (CPP) : Pemilihan dalam aplikasi baling1.  baling CPP dibandingkan dengan penerapan FPP, adalah disebabkan oleh kebutuhan yang lebih tinggi untuk pengaturan dalam operasional yang harus lebih fleksibel dari pada kebutuhan efisiensi propulsi pada saat kondisi servis. Contra-rotating propellers : Baling-baling jenis ini mempunyai dua2. coaxial propellers yang dipasang dalam satu sumbu poros, secara tersusun satu didepan yang lainnya dan berputar saling berlawanan arah. Fixed Pitch Propellers (FPP) : Baling-baling kapal ini secara umum 3. telah memenuhi „proporsi‟ yang tepat terutama jenis rancangan dan ukurannya,  baik itu untuk baling-baling perahu motor yang kecil hingga untuk kapal muatan curah hingga kapal tangki yang berukuran besar. Overlapping Propellers Konsep dari baling-baling ini adalah dua 4.  propeller tidak dipasang/diikat secara coaxially, tapi masing-masing propeller  memiliki sumbu poros pada sistem perporosan yang terpisah. Sistem ini dalam  prakteknya, adalah sangat jarang diaplikasikan.

5.

masih banyak lagi cuman saya lagi malas copas

contoh gambar baling-baling kapa l atau propeller kapal

cara menentukan baling-baling kapal atau propeller kapal Ada beberapa cara untuk menentukan baling-baling kapal/propeller kapal yang pertama Melakukan uji coba model baling-baling kapal di terowongan kavitasi(cavitation tunnel) 

Memakai hasil seri model (puluhan model baling-baling kapal ditarik pada  berbagai kecepatan dll) dalam bentuk grafik  



Memakai rumus pendekatan yang didapat dari statistik (dengan regresi)



Memakai perhitungan Computational Fluid Dynamics (CFD)

demikian postingan saya tentang baling-baling kapal atau propeller kapal Diposkan oleh Mohamad Wahyuddin di 22:44 Link ke posting ini 15 komentar: Reaksi: Label: PROPULSI KAPAL 2

TAHANAN KAPAL ship resitance introduction TAHANAN KAPAL introduction ship resitance, judul postingan yang aneh ya udah tahanan kapal ditambahin lagi  ship resistance ada lagi introduction ,hehehe....yang  pastix maksud utama Kapal cargo blog  pada postingan kali ini yaitu tentang  pengantar tahanan kapal. nah karena karena kalo bicara tentang tahanan kapal masalahnya sangat luat makax saya tambahkan kata introduction.

Dalam merancang kapal , bentuk badan kapal diusahakan mempunyai tahanan kapal yang

rendah

bila kapal   bergerak

diatas

air.

Sistim propulsor 

kapal /pendorong, mesin penggerak dan lambung kapal harus dirancang yang paling efisien, yaitu jumlah energi yang diperlukan untuk  propulsi kapal harus sekecil mungkin tapi harus mampu memenuhi kecepatan kapal rancang .

 Layar kapal dapat pula menjadi bagian dari propulsi. Semua elemen dalam dari sistim propulsi kapal harus cocok satu sama lain. Sementara itu, kapal tersebut harus mempunyai kemampuan olah gerak dan unjuk kerja (performance) yang baik. Perkiraan besarnya tahanan kapal didasarkan pada fungsi dari ukuran geometri kapal, k ecepatan kapal,massa jenis fluida, dan lain-lain. Dari nilai tahanan kapal  yang diperoleh diketahui besarnya gaya dan daya untuk   propulsi kapal . Metode yang dipakai untuk mendapatkan penyelesaian dibagi tiga, yaitu : 1. Memakai langsung observasi dan data yang diambil di kapal. 2. Memakai model matematis dalam kaitannya dengan perhitungan numerik (model numerik). 3. Memakai model fisik. Dahulu perancangan kapal didasarkan pada pengalaman, yaitu metode pertama. Melakukan observasi dan mengumpulkan data kapal merupakan pekerjaan yang sulit, memakan waktu yang lama. Selain itu berbagai parameterrancangan kapal yang penting  juga sulit untuk divariasikan secara sistematik. Kini

model

kapal

secara

 perancangan hidrodinamika kapal.

matematis

Komputer

dan

fisik

memungkinkan

dipakai

didalam

pengerjaan

model

matematis yang besar dan canggih. Baik model matematis maupun fisik telah bertahuntahun dipakai pada perkiraan daya yang dibutuhkan kapal agar dapat mencapai kecepatan tertentu dalam pelayaran percobaan cuaca yang baik. William Froide (1810  –  1879) adalah orang pertama yang berhasil memakai model untuk perancangan hidrodinamika kapal. Kini, ketiga jenis model tersebut dapat dipakai dengan hasil yang baik dalam  prosedur perancangan, tetapi penganalisaan hasil model harus dilakuakn dalam cara yang  benar

sebelum

menetapkan

kapal

baru

yang

akan

diusulkan.

oke teman-teman sekian dulu info dari kapal cargo blog yang pendek dan tidak jelas mengenai tahanan kapal  Diposkan oleh Mohamad Wahyuddin di 21:19 Link ke posting ini Tidak ada komentar: Reaksi: Label: PROPULSI KAPAL 2

PROPULSI KAPAL- PROPULSI WATER JET KAPAL propulsi kapal-propulsi water jet telah lama dikenal dan digunakan sebagai sistem penggerak untuk berbagai  jenis kapal, namun aplikasi secara luas masih terbentur pada efisiensi propulsi fnya yang relatif rendah jika dibandingkan dengan sistem propulsi kapal yang menggunakan propeller , terutama pada

saat kecepatan kapal yang relatif rendah. Seiring dengan kemajuan IPTEK saat ini penggunaan sistem propulsi water jet sebagai penggerak kapal menunjukkan kecenderungan yang meningkat, baik dalam hal besarnya ukuran kapal, tipe/jenis kapal ataupun usaha-usaha secara teknis guna meningkatkan kecepatan kapal yang lebih tinggi.

Aplikasi dari sistem propulsi water jet kapal ini sering dijumpai terutama untuk kapal –  kapal yang dirancang berkecepatan tinggi, karena berdasarkan penelitian  –  penelitian yang telah dilaksanakan menunjukkan bahwa sistem propulsi water jet memiliki keistimewaan yang tidak ada kaitannya dengan

efisiensi propulsifnya. Adapun beberapa keistimewaan yang dimiliki oleh sistem propulsi water jet adalah, sebagai berikut :

• Dengan tidak terdapatnya propeller dan kemudi diluar kapal, sehingga tidak terjadi obyek-obyek yang dapat memperbesar tahanan total kapal. • Sangat memungkinkan untuk dioperasikan di perairan yang tidak dalam / dangkal. • Mempunyai kemampuan akselerasi yang baik. • Mempunyai kemampuan olah gerak kapal yang baik pada saat kecepatan kapal yang relatif rendah. • Mempunyai keunggulan pada saat olah gerak kapal pada kecepatan kapal yang relatif  tinggi. • Penempatan suction propeller (impeller ) didalam selongsong saluran air pada  badan kapal, akan dapat mengurangi terjadinga eksitasi getaran maupun tingkat kebisingan pada kapal. • Pada saat kecepatan kapal yang relatif tinggi, efisiensi propulsif dapat diusahakan cukup tinggi sehingga dapat dibandingkan dengan sistem penggerak propeller. Kapal water jet merupakan kapal yang dalam pengoperasiannya menggunakan sistem

semburan air sebagai media pendorongnya, sehingga kapal dapat bergerak sesuai dengan kecepatan kapal yang diinginkan. Kapal yang menggunakan sistem propulsi water  jet memiliki dua ruang lingkup sistem, yang terdiri dari sistem lambung kapal yang polos

(bare hull system) dan sistem water jet (water jet system).

Yang dimaksud dengan sistem lambung kapal polos atau bare hull system adalah badan kapal tanpa water jet terpasang didalamnya. Namun dalam perhitungan berat serta posisi titik berat kapal (center of gravity) harus merupakan berat badan kapal dalam keadaan  beroperasi dilaut, sehingga harus diikutsertakan juga berat air yang masuk melalui sistem water jet (entrained water ). Sedangkan sistem water jet, umumnya terdiri dari sistem  pompa ( pump system) dan sistem saluran (ducting system). Sistem pompa berfungsi untuk  mengubah tenaga mekanik menjadi tenaga hidrolis. Sedangkan sistem saluran berfungsi untuk mengarahkan laju aliran dari lingkungan ke pompa dan dari pompa untuk kembali ke lingkungan. Keberadaan sistem pompa (water jet pump) pada sistem propulsi water jet sama halnya dengan keberadaan motor pendorong pokok pada kapal  –  kapal lainnya. Akan tetapi  bedanya pada sistem ini masih harus ada  penggerak utama yang digunakan untuk menggerakkan pompa water jet, dapat berupa mesin diesel, turbin gas, motor listrik dan yang lainnya sejauh masih memungkinkan untuk digunakan. Sistem propulsi water jet memiliki komponen – komponen utama yang sangat menentukan kinerjanya, yang dalam pemilihannya sebagai suatu sistem propulsi lebih rumit dan kompleks jika dibandingkan dengan pemilihan baling  –  baling (propeller). Komponen  –  komponen tersebut meliputi mesin penggerak dan sistem transmisinya, pompa, thrust nossel yang dilengkapi dengan deflektor, thrust vectoring dan mekanisme pembalik, diffuser, ducting dan inlet (intake). Dalam prosesnya, air dari lingkungan akan dihisap melalui intake sebagai lubang pemasukan di dasar kapal, kemudian laju aliran fluida yang terhisap akan dipercepat oleh aktuator yang biasanya  berupa pompa mekanis dan selanjutnya fluida disemburkan ke lingkungan kembali malalui nossel sebagai lubang pengeluaran yang terletak persis di atas permukaan air. Semburan air yang keluar melalui nossel diatur oleh deflektor untuk mengatur pergerakan maju atau mundurnya kapal sesuai dengan yang diinginkan Laju aliran air yang tersembur melalui lubang nossel akan menghasilkan gaya dorong (thrust), hal ini

dikarenakan adanya kenaikan kecepatan aliran yang masuk melalui saluran untuk  kemudian menyebabkan terjadinya perbedaan momentum, sehingga dapat membuat kapal dapat bergerak. Perhatian yang utama dari sistem propulsi water jet adalah keseimbangan antara gaya dorong yang dibutuhkan untuk mendorong kapal sehingga dapat bergerak maju sesuai dengan kecepatan yang direncanakan dengan gaya dorong sesungguhnya yang diberikan oleh sistem propulsi water jet. Oleh karena itu perlu dipertimbangkan efisiensi dari sistem propulsi water jet , yang bisa didapatkan dari efisiensi sistem – sistem yang menyusunnya. Efisiensi dari sistem water   jet pada kondisi ideal dapat dengan mudah ditentukan dari komponen – komponen utama yang menyusunnya. Namun pada pengoperasian yang sebenarnya efisiensi dari sistem ini sangat sulit ditentukan karena adanya kerugian  –  kerugian oleh aliran yang tercekik  (ingested ), tidak seragamnya kecepatan aliran, masuknya udara kedalam aliran dan adanya kerugian  –  kerugian pada komponen  –  komponenlainnya seperti selubung,  pompa, impeller dan komponen lainnya. Disini terlihat bahwa terdapat suatu interaksi antara sistem badan kapal dengan sistem propulsi water jet yang mempengaruhi efisiensi keseluruhan dar ikapal yang menggunakan penggerak water jet. Kondisi  –  kondisi tersebut mengakibatkan perencanaan sistem propulsi water jet di kapal sangat sulit dilaksanakan dengan tepat. Sehingga dalam perencanaan sistem propulsi water jet,  pada umumnya perhitungan yang dilaksanakan adalah dengan kondisi yang diidealkan. KARAKTERISTIK SISTEM PROPULSI WATER JET

Pengalaman telah membuktikan bahwa semua metode untuk mendorong benda pada medium fluida didasarkan pada prinsip reaksi (reaction principle) yang pertama kali ditemukan oleh Sir Issac Newton (1642 – 1727). Prinsip reaksi menyatakan bahwa setiap aksi akan menimbulkan reaksi yang sama besarnya tetapi berlawanan arahnya. Contoh –  contoh pada prinsip reaksi sudah banyak di kenal, misalnya jika kita menembak dengan senapan maka akan ada reaksi dari senapan yaitu berupa gaya dorong ke belakang. Penerapan prinsip reaksi hanya berbeda pada metode  –  metode dan mekanisme  – 

mekanisme yang digunakan untuk menghasilkan suatu aksi gerakan. Pada sistem propulsi water jet, dengan adanya aksi gaya dorong akan menyebabkan kapal dapat

 bergerak ke depan dengan kecepatan tertentu dan reaksi dari fluida terhadap kapal akan menimbulkan tahanan (resistance). Gaya dorong (thrust) yang dihasilkan sistem propulsi water jet diakibatkan karena adanya kenaikan momentum aliran dari saluran inlet sampai

outlet nossel. (1) Gaya Dorong sistem propulsi water jet

Di towing tank, pengukuran gaya dorong dan torsi secara langsung seperti kapal dengan sistem penggerak water jet, pendekatan yang dilakukan adalah dengan menggunakan hukum kekekalan dasar momentum dan energi untuk menghitung gaya dorong dari sistem water jet nya. Bersamaan dengan berkembangnya penggunaan sistem  propulsiwater jet di kapal, pengkajian yang lebih intensif dan mendalam telah dilakukan dan menghasilkan kesimpulan bahwa penggunaan teori momentum dasar saja tidak dapat dibenarkan, karena teori ini mengabaikan pengaruh  –  pengaruh sekunder yang juga  berperan dalam pencapaian efisiensi propulsif untuk dapat dibandingkan dengan  propeller. Secara garis besar, teori dasar momentum tetap dapat digunakan karena memuat hukum dasar untuk penghitungan sistem penggerak water jet. Tetapi selanjutnya, dalam penggunaan teori momentum dasar tersebut harus dikoreksi dengan pengaruh  praktis dilapangan melalui pengujian model phisik. Gaya dorong merupakan aksi dari  pompa yang mengakibatkan fluida mengalir melalui saluran dengan memberikan energi  pada sistem, kemudian dirubah oleh nossel sehingga terjadi kenaikan momentum aliran. (2) Daya Dorong Efektif sistem propulsi water jet

Daya dorong efektif (PE) sistem propulsi water jet adalah besarnya daya yang dibutuhkan untuk menggerakkan kapal dengan kecepatan tertentu. Daya dorong yang dihasilkan suatu sistem propulsi harus mampu mengatasi beban tahanan aliran agar  kecepatan yang direncanakan dapat tercapai. (3) Head Loss Pada Sistem Saluran sistem propulsi water jet