Menghitung Tahanan Total Kapal dan Perhitungan Daya Motor Penggerak Kapal


Apa itu IHP, BHP,  SHP, DHP, THP?

BAB III
PERHITUNGAN DAYA MOTOR PENGGERAK UTAMA


3.1. Menghitung Tahanan Total
Koefisien tahanan total kapal atau Ct, dapat ditentukan dengan menjumlahkan seluruh koefisien -koefisien tahanan kapal yang ada :
3.1.1 Menghitung Volume
Ñ   = L x B x T x Cb
= 66x10,5x3,9x0,66
 = 1890,704 m3

3.1.2 Menghitung displasement
D    = L x B x T x Cb x r              dimana r = masa jenis air laut ( 1.025 Kg/M3 )
      = 66x10,5x3,9x0,66x1,025.
      =  1937,972  tons

3.1.3 Menghitung luas Permukaan Basah ( S )
S    = 1.025Lpp (Cb.B + 1.7 T) ...(harvald 5.5.31, tahanan dan propulsi kapal, hal 133)
= 1,025x66(0,66x10,5+1,7x3,9)
      = 940,515 m2
Rasio Lebar/Sarat : B/T     = 10,5/3,9
                                                =  2,69

3.1.4 Menentukan Bilangan Froude Number ( Fn )
Vs        = 12 knot  ( 1 knot =  0.5144 m/s )
= 6,516 m/s
g          = Percepatan gravitasi standar
= 9,81 m / detik 2
Fn       =  
=
= 0,25621
3.1.5  Menghitung Angka Reynold
Rn       = ( Vs x Lwl) / n                    
v merupakan koefisien viskositas Kinematis pada 150 C = 1.18 x 10-6 m2/dt
Rn       =  (6,516x66,66)/1.18 x 10-6
=  362000000

3.1.6 Mencari koefisien tahanan gesek ( Cf )
            Koefisien tahanan gesek didapat dengan rumus :
Cf  =  0.075/(log Rn-2)2                ( Harvald 5.5.14, Tahanan Dan Propulsi Kapal Hal 118)
=  0,075/(log 362000000 – 2)2
=  0,001743511

3.1.7. Menentukan Harga Cr ( Kofisien tahanan sisa ) Dari  Diagram
Koefisien tahanan sisa kapal dapat ditentukan melalui diagram Guldhammer - Harvald dengan hasilnya adalah sebagai berikut
L / Ñ1/3                 = 66/1937,9721/3
            = 5,39
Fn                    = 0,25621
j                                           = 0,66

Dari diagram Guldhammer dan Harvald (hal. 123 – 124) diperoleh :
                              A                                             B
1. L / Ñ1/3                   = 5,0                Cr        = 2,5 x 10-3
2. L / Ñ1/3                   = 5,39              Cr        = .....................(Dicari Dengan interpolasi)
3. L / Ñ1/3                   = 5,5                Cr        = 1,95   x 10-4

Diambil harga Cr :
Cr              = 2,28x10-3( dari interpolasi )
·         Rasio B/T
Bila diagram tersebut dibuat berdasarkan rasio lebar-sarat B/T = 2.5 maka harga Cr untuk kapal yang mempunyai rasio lebar-sarat lebih besar atau lebih kecil daripada harga tersebut harus dikoreksi, sesuai pada buku TAHANAN DAN PROPULSI KAPAL SV. AA HARVALD hal. 119 harus dikoreksi, sesuai pada buku TAHANAN DAN PROPULSI KAPAL SV. AA HARVALD hal. 119
            B/T = 2,69
10^3CR = 10^3CR(B/T=2.5) + 0.16 ( B/T - 2.5 )
10^3CR = 10^3CR (B/T=2.5) + 0.16 (2,69- 2.5 )
            Cr          = 0,033054
·         Adanya penyimpangan LCB
LCB dari Tugas Rencana Garis adalah
                        LCB    = e% x Ldisp                           e%       = 2,03 %
                                    = 2,03% x 66,66                      Ldisp   = 66,66
                                    = 1,3532
Penentuan LCB standart dalam % dengan acuan grafik LCB Standart, buku TAHANAN DAN PROPULSI  KAPAL SV. AA HARVALD hal. 130, gambar 5.5.15
            Standar            = -1,5%
            Karena letak LCB di muka LCB standart maka perlu dikoreksi sehingga
            LCB    =0,74
·         Anggota badan Kapal
dalam hal ini yang perlu dikoreksi adalah :
i. Bos Baling-baling
untuk kapal penuh Cr dinaikkan sebesar 3-5%, diambil ............   (tentukan persentasenya), sehingga :
            Cr        = ( 1+ 4%) x 2,28
                        = 2,317
ii. Bracket dan poros baling-baling
untuk kapal ramping Cr dinaikkan sebesar 5-8%, diambil .................., sehingga :
            Cr        = ( 1+ 6%) x 2,28
                        = 2,4168
Tahanan Tambahan
Koefisien penambahan tahanan untuk korelasi model-kapal umumnya sebesar Ca = 0.0004 namun pengalaman lebih lanjut menunjukkan bahwa cara demikian itu tidak selalu benar, maka diusulkan koreksi untuk pengaruh kekasaran dan pengaruh sebagai berikut untuk kondisi pelayaran percobaan’ Dari perhitungan awal diperoleh displacement kapal sebesar = 1890,704  ton
Displacement pada buku TAHANAN DAN PROPULSI KAPAL SV. AA HARVALD  hal. 132 yaitu :


displacement
Ca
1
10000
0,0004
2
100000
0

untuk dapat menentukan besarnya Ca, maka perlu adanya interpolasi sabagai berikut :


Ca        = 0,00051287
Tahanan Udara
Karena data mengenai angin dalam perancangan kapal tidak diketahui maka disarankan untuk mengoreksi koefisien tahanan udara (TAHANAN DAN PROPULSI KAPAL SV. AA HARVALD  5.5.26 hal 132)
            Caa      = 0,00007


Tahanan Kemudi
berdasarkan  TAHANAN DAN PROPULSI KAPAL SV. AA HARVALD  5.5.27 hal. 132 koreksi untuk tahanan kemudi mungkin sekitar :
            Cas      = 0,00004
3.1.8 Menghitung Tahanan Total Kapal
Koefisien tahanan total kapal atau Ct, dapat ditentukan dengan menjumlahkan seluruh koefisien -koefisien tahanan kapal yang ada :
            CT       = Cf + Cr + Ca + Caa + Cas
            =  0,001743511 + 0,002855 + 0,00051287 + 0,00007 + 0,00004
            = 0,004651881
sehingga tahanan total :
            RT = CT x 0,5 x ρ air laut x Vs2 x S
                 = 0,004651881 x 0,5 x 1,025 x 6,5162 x 940,5154564 m2
                = 95,20297471 kN
RT ( dinas)      = (1 + 15% ) x RT
                        = (1 + 15% ) x 95,20297471
                        = 109,4834209     kN
Penambahan sebesar 15% ialah bergantung dari daerah pelayaran kapal

3.2.  Perhitungan Daya Motor Penggerak Utama

Setelah harga dari tahanan kapal diperoleh, maka kita dapat menentukan secara kasar (draft) nilai untuk besarnya daya motor penggerak utama yang diperlukan.  Langkah langkah yang harus dilakukan ialah sebagai berikut :
3.2.1 Menghitung Daya Efektif Kapal (Ehp)
Perhitungan daya efektif kapal (EHP) menurut buku TAHANAN DAN PROPULSI KAPAL SV. AA HARVALD  hal. 135
EHP =
Rtdinas x Vs

109,4834209  kN x 6,516 m/s

713,3939   Kw

956,6770    Hp
3.2.2 Menghitung Wake Friction (W)
Pada perencanaan ini digunakan tipe single screw propeller sehingga nilai w adalah
w =
0.5Cb-0.05
=
0,29631
3.2.3 Menghitung Thrust Deduction Factor (T)
Nilai t dapat dicari dari nilai w yang telah diketahui yaitu
               t = k x w                               nilai k antara 0,7 – 0,9 diambil k = 0,8
                 = 0,8 x 0,29631
                 = 0,237054
3.2.4 Menghitung Speed Of Advance (Va)
            Va = ( 1- w ) x Vs
                 = ( 1 - 0,29631 ) x 6,516 m/s
                = 4,5   m/s
3.2.5 Menghitung Efisiensi Propulsif
a. Efisiensi Relatif Rotatif (ηrr)
harga ηrr untuk kapal dengan propeller tipe single screw berkisar 1.02-1.05. pada perencanaan  propeller dan tabung poros propeller ini diambil harga ηrr sebesar =1,04
b. Efisiensi Propulsi (ηp)
            nilainya antara 40 -70 % dan diambil 60 %
c.  Efisiensi Lambung (ηH)
            (ηH)     = ( 1- t ) / ( 1- w)
                        = (1- 0,22764)/ (1- 0,29631)
                        = 1,08421
d.  Coefisien Propulsif (Pc)
      (Pc) = ηrr x ηp x ηH
            = 0,67004
3.2.6 Menghitung Daya Pada Tabung Poros Buritan Baling-Baling (Dhp)
Daya pada tabung poros baling-baling dihitung dari perbandingan antara daya efektif dengan koefisien
propulsif, yaitu :
DHP =
EHP/Pc

=
956,677/0,67004

=
1427,77 HP

3.2.7 Menghitung Daya Dorong (Thp)
THP =
EHP/Ηh

=
956,677/1,08421

=
882,365 Hp

3.2.8 Menghitung Daya Pada Poros Baling-Baling (Shp)
Untuk kapal yang kamar mesinnya terletak di bagian belakang akan mengalami losses sebesar 2%,sedangkan pada kapal yang kamar mesinnya pada daerah midship kapal mengalami losses sebesar3%. Pada perencanaan ini kamar mesin di bagian belakang sehingga mengalami losses atau efisiensi transmisi porosnya (ηsηb) sebesar = 0,98
SHP =
DHP/ηsηb
                        = 142,77 / 0,98
                        = 1456,9133 Hp
3.2.9 Menghitung Daya Penggerak Utama Yang Diperlukan
a. BHPscr
Adanya pengaruh effisiensi roda sistem gigi transmisi (ηG), pada tugas ini memakai sistem roda gigi reduksi tunggal atau single reduction gears dengan loss 2% untuk arah maju shg ηG = 0,98
BHPscr =
SHP /ηG

=
145,9133/0,98


1486,646323 Hp

b. BHPmcr
Daya keluaran pada kondisi maksimum dari motor induk, dimana besarnya daya BHPscr= dari BHPmcr (kondisi maksimum)

BHPmcr =
BHPscr/0.85

=
1486,646323 /0,85 Hp

=
1748,995674  Hp

Ulasan

Catat Ulasan

Catatan popular daripada blog ini

Table Manners (Aturan Makan Internasional) ala Negara Eropa, Amerika, Jepang, dan Indoensia

Perhitungan Konstruksi Kapal (Sekat- Sekat dan Gading Kapal)

Pengertian Superintendent Engineering