EP Matching

Click here to load reader

download EP Matching

of 57

  • date post

    08-Apr-2018
  • Category

    Documents

  • view

    219
  • download

    0

Embed Size (px)

Transcript of EP Matching

  • 8/7/2019 EP Matching

    1/57

    By

    Surjo W. AdjiDept. of Marine Systems Engineering

    ITS Surabaya

    Back To Main Menu

    http://../CALonShiProS%20Main%20Menu.pdfhttp://../CALonShiProS%20Main%20Menu.pdf
  • 8/7/2019 EP Matching

    2/57

    A. PERHITUNGAN DAYA KAPAL DAN PEMILIHAN MOTOR INDUK

    (1) DATA KAPAL

    1. Nama : KM. Contoh

    2. Tipe : General Cargo

    3. Dimensi Utama :

    1. LWL : 116,478 meter

    2. LPP : 111,999 meter

    3. B : 116,711 meter

    4. H : 9,979 meter

    5. T : 7,822 meter

    6. Cp : 0,7298

    7. Cb : 0,7209

    8. VS : 12,50 knots .

  • 8/7/2019 EP Matching

    3/57

    4. Rute Pelayaran : Jakarta - Tokyo

    5. Radius Pelayaran : 2746 mil laut

    (2) PERHITUNGAN TAHANAN KAPAL : METODE GULDHAMMER

    HARVALD

    Pada perhitungan untuk mencari tahanan kapal dipakai data - data ukuran utama kapal,

    rumus - rumus perhitungan tabel, dan diagram. Metode perhitungan yang digunakan

    adalah metode Guldhammer Harvald

    a. MENGHITUNG VOLUME DISPLACEMENT

    = Lwl x B x T x Cb

    = 116,478 x 16,711 x 7,822 x 0,7209

    = 10975,874 m3

  • 8/7/2019 EP Matching

    4/57

    b. MENGHITUNG ANGKA FROUDE

    Fn = V / ( g x Lwl )

    Dimana : V = 12,5 knot

    = 6,43 m / detik

    g = Percepatan gravitasi standar( = 9,8 m / detik2 )

    Fn = 6,43 / 9,8 x 116,478

    = 0,005633016

    c. MENGHITUNG ANGKA REYNOLD

    Rn = ( V x Lwl )/ Vk

    Dimana : Vk = Koefisien Viskositas kinematik ( = 1,188.10-6 )

    Rn = ( 6,43 x 116,478 ) / 1,18 x 10-6

    = 6,30 . 108

  • 8/7/2019 EP Matching

    5/57

    d. MENGHITUNG WETTED SURFACE AREA (WSA )

    Wetted Surface Area atau S dapat dihitung dari rumus seperti pada berikut ini (Harvald

    113)

    S = L x [( 2T ) + (1,37 x ( Cb - 0,274 ) x B )]

    = 116,478 x [( 2 x 7,822) + (1,37- 0,7209-0,274) x 16,711]

    = 3014,91 m2

    e. MENGHITUNG TAHANAN GESEK

    Menurut ITTC ( Harvald 119 ) :

    CF = 0,075 / ( Log Rn - 2 )2

    = 0,075 / ( Log 6,30 108 - 2 ) 2

    = 1,618.10-3

  • 8/7/2019 EP Matching

    6/57

    f. MENGHITUNG TAHANAN SISA

    CR atau tahanan sisa kapal dapat ditentukan melalui diagram Guldhammer - Harvald

    dengan hasilnya adalah sebagai berikut

    ! Interpolasi Diagram

    L / ( 1/3 ) =116,478/ (10975,874) 1/3

    = 5,24

    Dari hasil tersebut kita interpolasi pada Diagram Guldhammer dan Harvald

    diperoleh :

    L/ V1/3

    = 5 CR = 1,15 x 10-3

    L/ V1/3

    = 5,5 CR = 0,94 x 10-3

    Dengan rumus interpolasi diperoleh :

    Y Y1 ( X2 - X1) = X X1 ( Y2 Y1 )

    5,24 5[ ( 0,94 1,15 ). 10-3

    ] = X 1,15 x 10-3

    [ ( 0,94 1,15 ) .10-3

    ]

  • 8/7/2019 EP Matching

    7/57

    103

    X = 1,049

    CR = 1,049 x 10-3

    ! Koreksi CR terhadap B/T

    B/T = 16,711/ 7,822

    = 2,136

    Dengan rumus koreksi berikut :

    103

    CR = 103

    CR (B/T=2,5) + [ 0,16 ( B/T - 2,5 )]

    = 1,045 + [ 0,16 x ( 2,136 - 2,5 )]

    = 0,9867

    ! Koreksi CR terhadap LCB

    Dari diagram NSP diperoleh :

    LCB = 1,1 % (di depan midship)

    Dari Gbr. 5.5.15 Harvald hal. 130 diperoleh LCB standard = 0,525 %

    Sehingga :

  • 8/7/2019 EP Matching

    8/57

    LCB = LCB - LCBstandard

    = 1,1 - 0,525

    = 0,575

    Karena LCB berada didepan LCB standard maka koreksi untuk CR :

    103

    CR = 103

    CR (standar) + d103

    CR x | LCB |

    d.LCB

    Dengan interpolasi pada Gbr. 5.5.16 Harvald hal.130 diperoleh :

    d103

    CR = 0,0042

    d.LCB

    Sehingga :

    103

    CR = 0,9867 + ( 0,042 x 0,575 )

    = 1,0108

  • 8/7/2019 EP Matching

    9/57

    ! Koreksi CR karena adanya anggota badan kapal

    Dalam hal ini, yang perlu dikoreksi adalah karena adanya boss baling - baling,

    sehingga CR dinaikkkan 3 % saja.

    103

    CR = (1 + 3% ) x 1,0108

    CR = 1,0411. 10-3

    g. KOEFISIEN TAHANAN TAMBAHAN

    Karena adanya tahanan tambahan untuk korelasi model kapal, sehingga koefisien

    penambahan tahanan atau CA untuk L > 100 m dan L < 150 m, ini menggunakan 103

    CA = 0,2. (Harvald. 5.5.23 hal 132).

    Sehingga CA = 0,2. 103

    h. KOEFISIEN TAHANAN UDARA

    Besarnya koefisien tahanan udara menurut (Harvald. 5.5.26 hal 132) adalah sebagai

    berikut :

  • 8/7/2019 EP Matching

    10/57

    103

    CAA = 0,07

    CAA = 0,07.10-3

    i. KOEFISIEN TAHANAN KEMUDI

    Besarnya koefisien tahanan kemudi menurut (Harvald. 5.5.27 hal 132) adalah sebagai

    berikut :

    103

    CAS = 0,04

    CAS = 0,04.10-3

    j. KOEFISIEN TAHANAN TOTAL KAPAL

    Koefisien tahanan total kapal atau CT dapat ditentukan dengan menjumlahkan seluruh

    koefisien - koefisien tahanan kapal yang ada

    CT = CR + CF + CA + CAA + CAS

    = ( 1,0411 + 1,618 + 0,2 + 0,07 + 0,04 ) . 10-3

    = 2,9691. 10-3

  • 8/7/2019 EP Matching

    11/57

    k. TAHANAN TOTAL KAPAL

    RT = CT x 1/2 x x V2 x S

    = 2,9691 . 10-3

    x 1/2 x 1025 x (6,43)2

    x 3013,91

    = 189614,2271 N

    Besarnya tahanan total kapal ini masih merupakan harga pada pelayaran percobaan.

    l. KONDISI PELAYARAN DINAS

    Karena dari perencanaan telah ditentukan bahwa rute pelayaran kapal adalah Jakarta -

    Tokyo. Maka kondisi karakteristik daerah pelayaran dinas kapal ini diambil harga

    tambahan untuk jalur pelayaran Asia Timur yaitu sebesar 20 - 25 %. Dalam

    perencanaan ini diambil harga tambahan sebesar 20 %1.

    Sehingga,

  • 8/7/2019 EP Matching

    12/57

    RT(dinas) = RT + 20% RT

    = 189614,2271+ ( 20% x189614,2271)

    = 227537,0725 N

    m. PERHITUNGAN DAYA EFEKTIF KAPAL

    Perhitungan Daya Efektif atau PE

    PE = ( RT(dinas) / 1000 ) x VS

    = (227537,0725 / 1000 ) x 6,43

    = 1463,06 KW

    = 1961,206434 HP

  • 8/7/2019 EP Matching

    13/57

    (3) PERHITUNGAN KARAKTERISTIK DAYA PROPULSI KAPAL

    Dalam menghitung Interaksi antara hull atau badan kapal dengan propeler ini dipakai

    untuk menentukan gaya dorong atau thrust yang diperlukan oleh sebuah kapal berdasarkan

    karakteristik dari propeler yang terpasang pada buritan kapal.

    Pada perhitungan ini kapal ditentukan bekerja dengan propeler tunggal atau single screw.

    a. PERHITUNGAN WAKE FRACTION ( w )

    Dengan menggunakan rumus yang diberikan oleh Taylor2,

    Dimana Cb = 0,7209, maka :

    w = 0,283 + {[(0,314 - 0,283)/(0,75 - 0,7)]x(0,7209 - 0,7)}

    = 0,2956

  • 8/7/2019 EP Matching

    14/57

    b. PERHITUNGAN SPEED OF ADVANCE ( Va )

    Va = ( 1 - w ) Vs

    = ( 1 - 0,2956 ) x 6,43

    = 4,529292 m/detik

    c. PERHIRTUNGAN THRUST DEDUCTION FACTOR ( t )

    Dari ketentuan yang ada diameter propeler / D dapat diasumsikan sebagai berikut

    0,6 T D 0,7 T3

    0,6 x 7,822 D 0,7 x 7,822

    4,6932 m D 5,4754 m

    Di sini diambil diameter propeler atau D = 5,4 m

    Kemudian dari persamaan berikut :

  • 8/7/2019 EP Matching

    15/57

    1. d = 0,625(B/L) + 0,08

    = [0,625 x (16,711/111,999] + 0,08

    = 0,173

    2. e = 0,165 - 0,25 (B/L)

    = 0,165 - [0,25 x (16,711/111,999)]

    = 0,1276

    3. f = 825 8060 (B/L) + 20300 (B/L)2

    = 825 - [8060 x (16,711/111,999)] + [20300x(16,711/111,999)2]

    = 74,331

    4. t1 = ( d + e ) / [ f (0,98-Cb)3 + 1 ]

    = ( 0,173 + 0,1276 ) / [ 74,331x (0,98 - 0,7209)3

    + 1 ]

    = 0,1310

    5. t2 = 2 [(D/L) - 0,04]

    = 2 x [(4,95/111,999) - 0,04]

    = 0,00303

    Maka thrust deduction faktor :

  • 8/7/2019 EP Matching

    16/57

    t = t1 + t21

    = 0,1310 + 0,003

    = 0,134

    d. PERHITUNGAN EFISIENSI LAMBUNG ( H )

    H = (1-t) / (1-w)

    = (1 - 0,134) / (1 - 0,2956)

    = 1,23

    e. PERHITUNGAN GAYA DORONG ATAU THURST ( T )

    T = RT/ (1-t)

    = 227537,0725 /(1-0,134)

    = 262744,8874 N

  • 8/7/2019 EP Matching

    17/57

    f. PERHITUNGAN DAYA DORONG ( PT )

    - Berdasarkan speed of advance

    PT = ( T / 1000 ) x Va

    = ( 262744,8874 N/ 1000 ) x 4,529292

    = 1190,048 KW

    = 1595,239 HP

    - Berdasarkan efisiensi lambung

    PT = PE / H

    = 1595,239 HP/ 1,21

    = 1594,476748 HP

  • 8/7/2019 EP Matching

    18/57

    g. PERHITUNGAN EFISIENSI PROPULSIF

    Efisiensi Relatif Rotatif

    Harga rr atau efisiensi relatif rotatif untuk kapal dengan propeler tipe single screw

    adalah berkisar antara 1,02 sampai 1,05. Dalam perencanaan propeler dan tabung

    poros propeler ini diambil harga rr sebesar 1,05

    Sehingga, rr = 1,05

    Efisiensi Propeler

    Efisiensi propeler atau P di sini merupakan harga efisiensi propeler yang terpasang di

    bagian buritan kapal. Pada perencanaan propeler dan tabung poros propeler ini diambil

    harga asumsi P sebesar 0,6

    Sehingga, P = 0,6

  • 8/7/2019 EP Matching

    19/57

    Koefisien propulsif

    Koefisien Propulsif atau PC merupakan harga koefisien yang diperoleh dari perkalian

    antara efisiensi lambung, efisiensi relatif rotatif, dan efisiensi propeler.

    PC = H .rr. P

    = 1,23 x 1,05 x 0,6

    = 0,7749

    (4) PERHITUNGAN KARAKTERISTIK DAYA - DAYA MEKANIS SISTEM

    PROPULSI DAN DAYA MOTOR PENGGERAK UTAMA

    a. PERHITUNGAN DAYA PADA TABUNG POROS BALING - BALING

    Daya pada tabung poros baling - baling atau PD dihitung dari perbandingan antara

    Daya Efektif atau PE dengan Koefisien Propulsif atau PC.

    PD = PE / PC

    = 1961,206434 / 0,7749

    = 2530,915517 HP

  • 8/7/2019 EP Matching

    20/57

    b. PERHITUNGAN DAYA PADA POROS BALING - BALING