4 BULBOUS BOW.doc

BAB 1

PENDAHULUAN 1.1 1.1 Lata Latarr Bela Belaka kang ng

Omba Ombakk halu haluan an (bow (bow wave wave)) adal adalah ah om omba bakk yang yang terb terben entu tukk di daerah haluan kapal. Ship hull dirancang sedemikian rupa untuk membuat bow wave ini menjadi sekecil mungkin. Kapal yang mempunyai draft yang tinggi dan haluan yang tumpul akan membuat bow wave ini semakin besar. Bow wave membawa energi dan inilah yang menghambat laju kapal. ugas seorang naval architecture untuk mengurangi bow wave dan meningkatkan fuel efficiency. Salah satu solusi untuk menangani kondisi di atas adalah dengan pemasangan bulbous bow. Bow wave bisa dibangkitkan lebih awal dengan bulbous! dan inilah inti dari prinsip bulbous bow. Selain bow wave! kapal juga akan menghadapi ocean surface wave ketika underway. Ocean surface adalah gelombang permukaan yang terjadi di atas permukaan samudera! ocean surface wave ini bisa timbul kare karena na angi anginn maup maupun un fakt faktor or lain lain sepe sepert rtii geol geolog ogic ic effe effect ct (con (conto tohn hnya ya tsunami). Sudah jarang terlihat! apabila kapal"kapal niaga dengan ukuran tertentu yang tidak dipasang bulbous bow! karena dengan pemasangan bulbous bow tahanan kapal akan semakin kecil karena #S$ (#et Surface $rea) bisa diminimalir dan fuel efficienty akan bertambah! sehingga biaya oprasional kapal akan berkurang karena seperti yang kita tahu bahwasanya %&' operational cost adalah untuk fuel. alam desain bulbous bow! harus diprogramkan terlebih dahulu dalam sebuah software khusus! yang disebut * (omputational *luid ynamic) dan diuji coba dengan dibuatkannya prototipe bulbous tersebut yang terigrasi terigrasi dengan dengan hull. Software Software inilah yang menjadi awal mula dari perkem perkemban bangan gan teknol teknologi ogi bul bulbou bouss bow yang yang dikemb dikembang angkan kan oleh oleh B.. B.. +esearch Ocean ,ngineering enter dari the -niversity of British olumbia ada tahun /01&"an. Ship resistance working paper “Influence of Bulbous Bow at Sh! "esstance# department of naval architecture, diponegoro univeristy

1

1.$ %u&uan Pe'bahasan

Setiap penyusunan dan pembuatan suatu karya yang disusun secara sistematik dan gramatik pasti mempunyai suatu tujuan. Begitu pula dengan pembuatan makalah ini. ujuan dari penyusunan makalah ini adalah2 /.

3emperkenalkan teknologi bulbous bow kepada mahasiswa teknik perkapalan terutama bagi yang sedang menempuh mata kuliah 2 4ambatan Kapal! + 555 67eneral $rrangement6! inamika Kapal! dan ropulsi.

%.

3emberikan gambaran awal tentang teknologi dan perkembangan bulbous bow.

8.

3emberikan pemahaman awal tentang perhitungan dasar bulbous bow dan klasifikasi serta difersifikasi bentuk bulbous bow.

9.

3emberikan solusi dari hambatan kapal dengan desain bulbous bow

1.( Hasl )ang Dhara!kan

$dapun hasil yang kami harapkan atas rampungnya makalah ini yang telah membutuhkan ilmu!

moril! materil! bimbingan! serta

pengalaman adalah sebagai berikut /

imulainya desain + dengan menambahakan komponen bulbous bow pada perhitungan dan gambar.

%

3ahasiswa bisa mengklasifikasikan desain bulbous bow yang cocok untuk setiap jenis dan desain kapal.

8

iadakannya praktikum dengan untuk menguasai program * atau software yang berkaitan dengan hambatan kapal bagi mahasiswa teknik perkapalan.

9

3ahasiswa bisa membuat desain awal bulbous bow untuk sebuah kapal dengan tipe dan ukuran tertentu.

Ship resistance working paper “Influence of Bulbous Bow at Sh! "esstance# department of naval architecture, diponegoro univeristy

2

BAB $

PE"*ASALAHAN ermasalahan yang kami angkat dalam pembuatan makalah ini adalah menganai #Pengaruh bulbous bow !a+a ha'batan ka!al# . 4al ini diangkat! karena seperti yang kita ketahui bulbous bow merupakan solusi paling besar dalam meminimalisir hambatan kapal! dan saat ini sudah jarang ditemukan kapal tertentu yang tidak memakai bulbous bow. $.1 "u'usan *asalah

ibawah ini adalah yang menjadi rumusan masalah pembuatan makalah ini. /. %. 8. 9.

Seberapa jauh perkembangan bulbous bow sampai dewasa ini: Seperti apa aplikasi untuk sebuah kapal: Bagaimana perhitungan dasar dari desain bulbous bow rosedur apa yang harus diperhatikan dalam membuat bulbous

;.

bow: $pa keuntungan dan kerugian dari pemasangan bulbous bow ini:

$.$ Batasan *asalah

embuatan makalah ini akan dibatasi! yaitu hanya mengenai bulbous bow pada kapal"kapal niaga ukuran sedang sampai besar! tidak akan membahas untuk kapal"kapal kecil. Selain itu! perhitungan terbatas mengenai dasar"dasar perhitungan. Karena perhitungan lanjutan sangat panjang dan rumit serta dibutuhkan bantuan software dan test model.


3

BAB (

PE*BAHASAN (.1 Perke'bangan Bulbous Bow

i penghujung tahun /0;&"an! para peneliti berusaha mengurangi tahanan kapal pada kapal jenis kargo komersial. Banyak metode telah dicoba dan dilanjutkan penelitiannya serta dicoba lagi (trial and error method). engan model testing dan peningkatan pengetahuan dibidang fluid dynamic and hydrodinamic! bulbous bow ditemukan dan bisa mengurangi ;' dari konsumsi fuel. ? 9; ft tidak efektif dipasangi bulbous bow karena tidak cocok dengan desain dari body kapal tersebut. Selain masalah > ? 9; ft! bulbous bow juga tidak efektif dipasang pada kapal dengan speed ? = knots. Kemajuan teknologi tentang bulbous bow sangat lambat sebelum -niversity of British olumbia mengembangkannya! karena pada saat itu belum ada computer modelling.

7ambar /a Simulasi ombak di haluan tanpa bulbous bow


4

7ambar /b Simulasi ombak di haluan dengan bulbous bow

Bulbous bow ini merupakan bagian kapal yang terletak dibagian haluan. Bagian ini merupakan bagian yang terintegrasi dengan lambung kapal. *ungsi utama dari bulbous bow adalah mengurangi hambatan kapal pada saat operasi sebuah kapal. rinsip kerja dari bulbous bow adalah dengan membangkitkan gelombang atau menginterferensi gelombang kapal yang datang dari haluan! sehingga gelombang yang datang akan kehilangan tenaga karena interferensi gelombang dari bulbous bow tadi. erkembangan teknologi bulbous bow tidak terlepas dari suatu program komputer yang disebut ,-D ,o'!utatonal -lu+ D)na'c/. * ini merupakan kunci akselerator dari perkembangan teknologi bulbous. alam desain bulbous bow! harus diprogramkan dulu di komputer kemudian di check and rechek pada saat pemodelan (prototipe)

7ambar % Salah satu view dari program *


5

7ambar 8 Simulasi bentuk gelombang dengan penambahan bulbous bow pada program *

(.$ A!lkas

enerapan bulbous bow pada kapal sudah dimulai pada tahun /0/& yaitu pada kapal -SS elaware oleh seorang naval architect and chief contructor oft the navy (-S$) yaitu avid #. aylor. @epang pun sudah mengembangkan dan menggunakannya pada battlehip mereka! Aamato pada erang unia ke"55 namun kemajuan ini tidak mereka epose ke barat. Selain Aamato! kapal sejenisnya bernama 3usashi. -ntuk

refitting

suatu

kapal

dengan

bulbous!

-S

navy

menghabiskan dana sebenyak 8.9 juta -S! dan sangat diyakini dengan bulbous bow potential cost saving bisa ditekan sebesar mungkin. rinsip kerja dari bulbous bow ini pertama kali oleh >ord Kelvin dan #illian *roud pada abad ke"/0 setelah mengobrservasi bow wave pada kapal perang dengan kondisi"kondisi tertentu.


6

%&&C *ill -p rip / rip % rip 8 otal

>iters /=!/08.;& /&!9C9.0& /C!;%=.0& /%!89&.8& ;=!;8;.=&

%&&1 Dalue E E/%!/&%.C= E1!8;1.0C E/9!/%9.88 E/&!&=9.%/

>iters /18CC.1 1%%;.= CC9=.8 0;&=

E99!=;&.%C 98!1;;.C& Savings /%!&C0.; liter

Dalue E E%&!%=9.81 E0!=19.80 E1!8C8.9% E/&!&%1.0; E91!8;/./9

abel / 4asil penelitian2 erbandingan dari penerapan bulbous bow selama / tahun

Bulbous bow dapat mengurangi hambatan kapala dengan memperkecil #S$ (#et Surface $rea) sehingga dapat mengurangi konsumsi fuel sebanyak /% F /;'. Selain mengurangi #S$! bulbous bow juga bisa mendistribusikan tekanan gelombang ke sepanjang kapal! hal ini deisebut dengan for' effect yang pada intinya dapat menurunkan harga wave resistance.

7ambar 9 3ekanisme gelombang di sekitar body akibat bulbous bow


7

(.( Perhtungan Dasar Bulbous Bow

4al"hal yang harus diperhatikan dalam desain bulbous bow2 perhitungan hambatan kapal dan Kapankah suatu kapal sebaiknya memakai bulbous bow: 3embuat linggi haluan dengan bulb lebih mahal dari pada membuat linggi haluan biasa! jadi bulb hanya dipilih jika memang mengurangi hambatan. #atson (/001)

-ntuk daerah pemakaian bulb! lihat section 1.%./ dan *ig. 1./ hal. %8% " %88. ada gambar! garis terbawah adalah garis yang menyatakan bahwa pemakaian bulb tidak memberikan keuntungan. @adi di bagian bawah gambar sampai garis tersebut kapal tidak usah memakai bulbous bow. 7aris yang di tengah menunjukkan bahwa pemakaian bulbous bow memberikan keuntungan ; ' (dari hambatan).

7aris paling atas

menunjukkan keuntungan /& '. @adi kalau keuntungan ; ' atau lebih! sebaiknya memakai bulbous bow. >ewis F <$ 55 (/011)

Section 1.// membahas bulbous bow yang diuji di 3$+5< oleh 3untjewerf (/0C&). Bentuk haluan adalah cylindrical bow! lihat *ig. CC. >uas bulb dibandingkan luas gading besar sebagai fungsi *n dan B diberikan dalam *ig. C1 dan pengurangan hambatannya dalam *ig. C0. -ntuk letak >B yang baik pada kapal dengan bulbous bow! lihat *ig. 1.1.

7ambar ; Bulbous bow yang terintegrasi dengan badan kapal




erhitungan umum bulbous bow /.

Bulb 7eometry


!

%.

ype of bulb sections

8.

Bulb esign 4eight of point of maimum protuberance 0.( 2 HB3% 2 0.

>ength coefficient ,LP" 4 0.1511 6 ,B 6 B3LPP 7 0.0089

Section area coefficient 0.$$ 2 -n 2 1.9

Section area pada * dapat dikaitkan dengan *roud number dengan kalkulasi seperti di bawah2 , AB% 4 90 . -n:(.

ypical values of  $B 2 ankers

/& F /9'

Bulk arriers

0 F /%'

7eneral argo

C F /&'


1"

Breadth coefficient

,B

L!!3B

&.;; ;.=& ;.1& =./& =.8& =.;& =.C& =.0& C.%& C.;& C.1& 1.&& 1.%& 1.9&

9.1& ;.&& ;.%& ;.9& ;.=& ;.1& =.&& =.%& =.9& =.=& =.1& C.&& C.%&

&.=& =.%& =.9& =.C& =.0& C.%& C.9& C.=& C.0& 1./& 1.9& 1.=& 1.1& 1.0&

&.=; =.=& =.0& C.8& C.=& C.1& 1.&& 1.%& 1.;& 1.C& 0.&& 0.%& 0.9& 0.=&

&.C& C.%& C.9& C.1& 1./& 1.9& 1.=& 1.1& 0./& 0.8& 0.=& 0.1& /&.&& /&.%&

&.C; C.0& 1.%& 1.9& 1.=& 1.0& 0.%& 0.;& 0.C& /&.&& /&.8& /&.;& /&.C& //.&&

&.1& 1.=& 1.1& 0.&& 0.8& 0.=& 0.0& /&.%& /&.;& /&.1& //./& //.9& //.=& //.1&

&.1; 0.8& 0.;& 0.1& /&./& /&.9& /&.C& //.&& //.8& //.=& //.0& /%.%& /%.;& /%.1&



-ntuk nilai yang lebih tinggi atau lebih rendah! koefisien dapat ditingkatkan atau dikurangi &./' untuk setiap perbedaan sebesar &.&/. (berturut"turut)

9.

etermination main bulb dimensions


11

(.9 Proses Pe'buatan Bulbous Bow

alam hal integrasi dengan hull! bulbous bow dibagi menjadi dua macam! yaitu bulb integrated and bulb in addition. >ebih jelasnya! perhatikan gambar di bawah ini2

7ambar = 5ntegrasi antara bulb dengan hull


12

embuatan bulbous bow tidak terlepas dari pemograman software dan tes model! software yang biasa digunakan dalam pemodelan bulbous bow adalah seperti di bawah ini 2 /.

* (omputational *luid ynamic)

%.

*+5,<S45 *riendwork

8.

*S",Guilibrium

9.

*S"*low

;.

*S"OptimiHer

*+5,<S45 *riendwork adalah omputer $id ,ngineering ($,) system yang unik! yang mengintegrasikan geometric modeling! simulation! systematic variation! dan formal optimiHation dalam desain sebuah kapal

dan turbo machinery. *S"eGuilibrium adalah rogram untuk analisa kondisi eGuilibrium dari floating body. rogram ini mengintegrasikan hydrostatic analysis! manoeuvering simulation! and velocity prediction.

(.
Selain dapat memperbesar efisiensi fuel! bulbous bow juga dapat memperbaiki stabilitas dan olah gerak kapal. esain yang tepat dari bulbous bow akan mengurangi pitch motion I pitching (%&' " 8&') dan ini akan sangat berpengaruh pada konstruksi dan umur kapal. Keutungan lain dari pemasangan bulbous bow pada gerakan kapal adalah sebagai berikut2 /. 3emperkecil pitching %. 7erkan kapal lebih halus 8. 7erakan lebih lurus saat auto pilot 9. Speed bertambah J /.1& knots ;. >ebih nyaman saat bekerja dan beristirahat bagi crew =. Ketika berlayar di perairan es! tidak akan ada es yang akan menabrak propeller


13

7ambar 1 esain bulbous khus untuk navigation in ice

7ambar 0 3inimalisasi pitching motion


14

idak hanya bisa dipasang pada kapal baja saja! bulbous bow pun bisa dipasang pada kapal fiber seperti pada kapal"kapal ikan modern.

15

BAB 9

PENU%UP 9.1
eknologi bulbous mulai berkembang pada abad ke"/0 dan mulai pesat perkembangannya setelah ditemukan program * (omputational *luid ynamic) oleh pusat penelitan bulbous bow yaitu olumbia B.. +esearch Ocean ,ngineering enter pada tahun /01&"an. #ork principal dari bulbous bow adalah pembangkitan bow wave lebih awal oleh bulb sehingga ketika berinteraksi dengan bow wave yang ditimbulkan oleh linggi haluan! kedua bow wave ini akan saling menghilangkan sehingga #S$ menjadi kecil yang pada akhirnya hambatan kapal pun bisa diminimaisir. alam pembuatan bulbous bow yang akan diintegrasikan dengan hull! harus diperhitungkan dulu dan dikalkulasi dengan software! setelah itu diadakan test model untuk menentukan bentuk bulb yang benar"benar optimal dengan desain hull yang sudah ada. alam penentuan ukuran utama dari bulbous bow! kita harus mengacu pada tabel <$ dan #atson Salah satu keuntungan utama dari penambahan bulbous bous adalah memperkecil hambatan kapal sehingga fuel efficiency bertamabah yaitu berkisar /% F /;' dan gerakan kapal halus sehingga comport bagi crew ataupun muatan. Bulbous bow dipasang pada kapal"kapal 9; F =& ft ke atas! karena jika dipasang pada kapal dibawah nilai tadi! maka bulbous bow tidak terlalu berefek yang signifikan. emasangan bulbous bow memakan biaya yang sangat tinggi serta memerlukan tenaga yang terampil karena plat bulbous dibuat menjadi tiga dimensi tidak seperti plat pada hull yang hanya dua dimensi. lat yang digunakan juga merupakan plat khsusu. Bulbous bow juga bisa dipasang pada kapal"kapal fiber! kapal ikan (non kayu).


16

9.$ Saran

Sudah sepantasnya kapal"kapal yang tidak memakai bulbous namun masih memiliki usia dan bisnis yang potensial di refitting. Karena penambahan bulbous telah terbukti dapat mengurangi fuel consumption. 3ulai dari kapal niaga! penumpang! sampai kapal ikan dan kapal"kapal khusus lainnya. ara mahasiswa teknik perkapalan sudah saatnya diberikan suatu praktikum yang berbasis software analysis! meskipun & sks sekalipun. 4al ini ditujukan agar mereka bisa merancang suatu bulbous meski dalam tahap initial design. raktikum ini diintegrasikan dengan mata kuliah hambatan kapal ataupun propulsi dan didukung oleh asdos yang merupakan mahasiswa tingkat akhir yang sebelumnya diberikan training terlebih dahulu terhadapnya. Sehingga dosen tidak perlu susah payah mengajar!

cukup

menerima

hasil

dan

memberikan

dasar"dasar

pengetahuan! biarkan mahasiswa yang menggali sendiri. Selain diadakannya praktikum! kami menyarankan kepada para mahasiswa yang mengambil mata kuliah + / agar bisa menambahkan desain awal mula dari suatu bulbous yang diintegrasikan dengan hull. idak masalah

ketika

pembuatan

bulbous

pada

+

/

hanya

sedikit

perhitungannya! karena seiring lamanya studi di teknik perkapalan! nantinya mereka faham benar tentang konsep perhitungan dari bulbous bow (kalau diadakan suatu praktikum software hambatan kapal seperti *).


17

DA-%A" PUS%A
http2IIwww.ssi.tuharburg.deIdocIwebseitenMdokumenteIcompitIdokumenteIcom pit%&&CMcortona.pdf B,++$3! D. (%&&&)! Lractical Ship 4ydrodynamics! Butterworth N 4einemann6 B,++$3! D. *$4! K. S$3,S! . 4<,+! D. (%&&0)! L ,ngineering options to reduce emissions! /&th 5nt.6 3arine esign onf. (53)! rondheim

-SO
ransportation (*$S)! St. etersburg http2IIwww.fsopt.comIdownloadsI%&&;Maperudson4arries*inal.pdf 4$++5,S! S. (/000)! L arametric design and hydrodynamic optimiHation of ship hull forms6! 3ensch N Buch Derlag! Berlin.

4$++5,S! S. 45<+54S,
http2IIwww.fsopt.comIdownloadsI%&&CMS7paper5nS$M4a4i4o.pdf 4,53$<. +$5<,! B. @. (%&&1)2 L $pplication of the *ree" #ave Spectrum to 3inimiHe and ontrol #ake #ash6 ! S<$3, $nnual

3eeting N ,po! 4ouston http2IIwww.sname.orgI$3%&&1IpapersI&90.pdf 4-45SO. 4O4K5+4! K. (%&&C)! L * hull form optimiHation of a /%!&&& cu.yd. (0/C; m8) dredge6! /&th 5nt. Symp. ractical design of

Ships and Other *loating Structures (+$S)! 4ous"ton! http2IIwww.fsopt.comIdownloadsI%&&CM4utchisonM4ochkirchMrads&CMredge.p df


1

4 BULBOUS BOW.doc

Recommend Documents