Menghitung Tahanan Total Kapal dan Perhitungan Daya Motor Penggerak Kapal
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
|
Terimakasih, membantu sekali
BalasPadamSenang bisa membantu
PadamMantap. Sangat membantu.
BalasPadamingin bertanya mas untuk rumus perhitungan interpolasinya bagaimana ya?
BalasPadam