TUGAS AKHIR RENCANA PENERAPAN RENCANA PENERAPAN DESAIN BULBOUS BOW DAN PENGARUHNYA TERHADAP RESISTA RESI STANSI NSI YANG DITIMBULKAN, STUDI KASUS KAPAL PERINTIS 500 DWT DI PT. F1 PERKASA
Muhama Ha!"#a$% NRP. &'110(00( &'110(00(( (
D%)*$ P*m+"m+"$ Ru-"a$%, ST.,MT.,MRINA NIP. 1&101515011001
PROGRAM STUDI PERENCANAAN DAN KONSTRUKSI KAPAL /URUSAN TEKNIK BANGUNAN KAPAL POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA '015
ABSTRAK RENCANA PENERAPAN DESAIN BULBOUS BOW DAN PENGARUHNYA TERHADAP RESISTANSI YANG DITIMBULKAN, STUDI KASUS KAPAL PERINTIS DI PT. F1 PERKASA. O*h M. Ha!"#a$% NRP &'110(00((
Hambatan kapal yang kecil merupakan suatu tujuan dalam perencanaan dan pembangunan bentuk lambung ( hull form) suatu kapal Agar resistensi yang di dapat semakin kecil dan daya yang dibutuhkan berkurang sehingga desain yang kita buat memiliki efesiensi yang baik. Oleh karena itu banyak penelitian yang dilakukan oleh para ahli Internasional dibidang perkapalan menerapkan berbagai macam model desain dan tekhnologi untuk di terapkan di kapal untuk medapatkan suatu desain hull form yang memiliki nilai hambatan kecil, salah satunya adalah penerapan Bulbous bow pada kapal guna mengurangi resistansi yang ditimbulkan antara lambung kapal dengan air laut pada saat kapal berlayar dengan kecepatan tertentu. Di PT. F1 perkasa banyuwangi saat ini sedang membangun kapal perintis 500 DWT dan tugas akhir ini akan merencanakan sebuah rancang desain bulbous bow guna mendapatkan nilai resistansi terkecil di kapal tersebut. Analisa penelitian ini dilakukan dengan berbagai cara penyelesaian menggunanakan perhitungan perhitungan dasar mengenai dimensi bulbous bow yang didapatkan dari buku Manuel Ventura “Bulbous bow design“ dari dimensi yang sudah direncanakan maka membuat model bulbous bow dengan variasi bentuk yang berbeda beda. Kemudian dari variasi bentuk tersebut digambar dalam bentuk 3D yang nantinya dibandingkan dengan me-runing hambatan dan kecepatan tersebut di software maxsurf yaitu hull speed dengan cara membagi kapal menjadi beberapa kondisi yaitu 100% load 50% load dan sarat kosong. Dari semua kondisi tersebut di konvigurasikan dalam 3 model bulbous bow type 1, type 2, type 3 dan tanpa bulbous bow. Dari ke 3 model tersebut diambil nilai terkecil dan akan dibandingkan dengan kapal yang tidak menggunakan bulbous bow. Untuk mengetahui arah aliran fluida maka anlisa lebih lanjut dilakukan dengan metode simulasi CFD menggunakan software ansys 15. Setelah dianalisa menggunakan software maxsurf yaitu hull speed di dapatkan nilai hambatan terkecil yaitu model bulbous yang ke tiga, dengan nilai hambatan terkecil sekitar 177.52 KN dengan kecepatan 15 knot dan sarat penuh. Untuk kondisi masing masing sarat tidak begitu menunjukan hasil yang signifikan maka diambil nilai paling besar yaitu pada kondisi 100% load. Dan hasil analisa menggunkan simulasi CFD daerah permukaan bulbous bow mengalami kenaikan velocity lebih besar di bandingkan yang tidak menggunakan bulbous bow, sehinggaa berpengaruh terhadap hambatan di bagian lambung kapal tersebut. Jadi desain kapal perintis tersebut ideal jika dibangun dan direncanakan dengan memakai bulbous bow type 3.
Kata kunci : bulbous bow resistance, hull form, DAFTAR ISI
!"#$%& P"&'(%T%%' K"%)!*%'++++++++++++++..+ i !"#$%& P"',")%-%'+++++++++++++++++++.+. ii %$)T&%K++++++++..++++++++++++++++++.. iii %$)T&%T++++++++++++++++++++++++++.. i/ K%T% P"',%'T%&+++++++++++++++++.+++++.. / D%FT%& *)*++++++++++++++...++++++..++++... /ii D%FT%& ,%#$%&++++++++++++++++++++...++. D%FT%& ,&%F*K.++++++++++...+++++++++++++ i D%FT%& T%$"!++++++++..+++...+++++++++++... ii D%FT%& !%#P*&%'++++++++++++..+++++++++. iii
$%$ * P"'D%-!%'++++++..++++++++++..+++... 1 1.1 !atar $elakang #asalah+++++++.+++++++.++.. 1 1.2 Per umusan #asalah+++++++++++++++.+++.. 2 1.3 Tu4uan+++++++++++++++.+++++++....... 2 1. Kegunaan...........+++++++++++++++.++++... 2 1.5 $atasan #asalah ++++++++++++++++..+++. 3
$%$ ** T*'6%%' P)T%K%+++...+++...+.+...++++....+++ 2.1 Kapal Perintis+++++++++.++++++.+....++..+. 2.2 $ulb7us $7w+++++++++.+..++.++...................+... 5 2.3 -ambatan Kapal++++++++..+.+..+++..................+.. 10 2. Kecepatan Kapal ++++.++++++++..++.+...........+..1 2.5 Computational Fluid Dynamic ++++.+++++.+...........+..15
$%$ *** #"T8D8!8,* P"'"!*T*%'+++...+++...++...+...+++ 19 3.1 !angkah Penger4aan++++++++....+..+++.................+..20
3.1.1 Pembuatan !inesplan+++++..+++..................+..20 3.1.2 Desain $ulb7us b7w++++++++.....................+..20 3.1.3 Penggambaran $ulb7us b7w++ +++++..+......+..20 3.1. %nalisa++++.................................+..+++......+.. 20 3.1.5 Perbandingan &esistansi++++...........+++........+.. 20 3.1. %plikasi %nsys++++...........+++......+.................. 20 3.1. #enyusun !ap7ran++++...........+++........+.......... 21
$%$ *; P"#$%-%)%'. .....................+++...+++...++++...+++ 22 .1 Penggambaran !inesplan++++++++.+..+..................+....22 .2 Perencanaan $ulb7us $7w+++++++.+..+.....................+..30 .3 Pem7delan $ulb7us $7w+++++++....+..+..................+.....32 .3.1 $ulb7us b7w type 1++++...........+++.................... 33 .3.2 $ulb7us b7w type 2++++...........+++.................... 3 .3.3 $ulb7us b7w type 3++++...........+++.................... 35 .3. Tanpa bulb7us b7w++ ++...........+++..................... 3 . %plikasi -ull speed++++++.........+....+..+.....................+..3< ..1 &uning )arat 2=5 m++ ++...........+++.................... 3= ..2 &uning )arat 199 m++ ++...........+++.................... 0 ..3 &uning )arat 113 m++ ++...........+++.................... 3 .5 %plikasi %nsys 15++++++.........+....+..+..................+....... .5.1 Pem7delan $adan Kapal++++..............+++.......... .5.2 ;alidasi ;7lume Displasement+++........+++.......... < .5.3 Meshing ++++...........++........................+............... 9 .5. Pre Processor ++++...........++...............+............... 51 .5.5 Solver Manager ++++...........++.............+.............. 52 .5. Post Processor ++++...........++.............+............... 53 $%$ ; P"'TP .++++++++++.....+++++...+++5=
5.1 Kesimpulan +++++++.......+++++++++5= 5.2 )aran+++++++..............++++++++++59 D%FT%& P)T%K% ++++++++.........++++++++++++0 !%#P*&%' +++++++++++++++++++++++++.. $*8D%T% +++++++++++++++...++++++++++..
DAFTAR GAMBAR
,ambar 2.1 Kapal perintis 500 DWT
++++++++++++++
,ambar 2.2 Kapal Perintis )abuk 'usantara
+++++++++++ 5
,ambar 2.3 7nt7h bulb7us b7w ++++++++++.....+++++ ,ambar 2. 7nt7h berbagai m7del bulb7us b7w ++++...++..+++ ,ambar 2.5 Perbandingan p7wer > speed ++++++++++.+++ ,ambar 2. Design bulb7us b7w +++++++++...++++............ < ,ambar 2.< $entuk bul7us b7w elips...................................++.+.+++ 9 ,ambar 2.= %lir ?luida kapal ++++++++++..++.++...++... 9 ,ambar 2.9 ,aya yang $eker4a pada Kapal +++++.++++++....13 ,ambar 2.10 7nt7h analisa ansys+++++++.++.......................... 1< ,ambar .1 $7dy plan kapal perintis ++++...++++...++++..... 2= ,ambar .2 -al? breadth plan kapal perintis +++++++++..+.. .. 2= ,ambar .3 )heer plan kapal perintis........................................................... 2= ,ambar . Bulb geometry 1......................................................................... 30 ,ambar .5 Coefficient of bulb..................................................................... 30 ,ambar . Bulb geometry 2 .........................................................................31 ,ambar .< $ulb7us b7w type 1................................................................... 33 ,ambar .= $7dy plan bulb type 1............................................................... 33 ,ambar .9 $ulb7us b7w type 2................................................................... 3 ,ambar .10 $7dy plan bulb type 2..............................................................3 ,ambar .11 $ulb7us b7w type 3................................................................. 35 ,ambar .12 $7dy plan bulb type 3.............................................................. 35 ,ambar .13 Kapal tanpa bulb7us b7w......................................................... 3 ,ambar .1 ,el7mbang pada kapal n7 bulb............................................... 39 ,ambar .15 ,el7mbang pada kapal bulb type 1......................................... 39 ,ambar .1 ,el7mbang pada kapal bulb type 2......................................... 0 ,ambar .1< ,el7mbang pada kapal bulb type 3......................................... 0 ,ambar .1= ,el7mbang pada kapal n7 bulb............................................... 2
,ambar .19 ,el7mbang pada kapal bulb type 1......................................... 2 ,ambar .20 ,el7mbang pada kapal bulb type 2......................................... 2 ,ambar .21 ,el7mbang pada kapal bulb type 3......................................... 3 ,ambar .22 ,el7mbang pada kapal n7 bulb............................................... ,ambar .23 ,el7mbang pada kapal bulb type 1......................................... ,ambar .2 ,el7mbang pada kapal bulb type 2......................................... 5 ,ambar .25 ,el7mbang pada kapal bulb type 3......................................... 5 ,ambar .2 Pem7delan badan kapal dengan masur?................................ ,ambar .2< Penggabungan sur?ace agar men4adi 7b4ek s7lid.................... ,ambar .2= -asil pengukuran /7lume badan kapal di ansys 15................ ,ambar .29 -asil pengukuran /7lume pada s7?tware masur?................. ,ambar .30 ,abungan 2 sur?ace s7lid dan ?luid.........................................9 ,ambar .31 -asil meshing...........................................................................31 ,ambar .32 Detail meshing 7b4ek...............................................................50 ,ambar .33 K7ndisi 7b4ek setelah di input b7undary.................................9 ,ambar .3 -asil arah /ekt7r ?luida dan preasure dengan bulb..................53 ,ambar .35 -asil c7ntur preasure air laut dengan bulb .............................5 ,ambar .3 -asil c7ntur preasure air laut tanpa bulb.................................5 ,ambar .3< 7ntur tekanan lambung kapal tanpa bulb...............................55 ,ambar .3= 7ntur tekanan lambung kapal dengan bulb............................55
DAFTAR TABEL
Tabel .1 Tabel 7??set yang dim7delkan di masur? +++++....++..2< Tabel .2 Perhitungan k7e?isien bulb++++....+++++......+++32 Tabel .3 Tabel perbandingan nilai lpp@b dengan cb+++++....++..32 Tabel . Tabel k7ndisi kapal dengan bulb type 1++++....+....++..3 Tabel .5 Tabel k7ndisi kapal dengan bulb type 2++++....+....++..35 Tabel . Tabel k7ndisi kapal dengan bulb type 3++++....+....++..3 Tabel .< Tabel k7ndisi kapal tanpa bulb++++....+++++........+3< Tabel .= Tabel hasil runing resistance sarat penuh+++.....+....++..3= Tabel .9 Tabel hasil runing resistance sarat 199 m+++....+....++..1 Tabel .10 Tabel hasil runing resistance sarat 113 m+++..+....++..
DAFTAR GRAFIK
,ra?ik 2.5 ,ra?ik perbandingan p7wer > speed++++.......++........+ ,ra?ik .1 ,ra?ik curve of area++++..++++.................+........+22 ,ra?ik 2.5 K7ndisi kur/a hydr7statik kapal perintis 500 DWT++..........29 ,ra?ik 5.1 ,ra?ik menun4ukan perbedaan resistansi kapal++..................5=
