Laporan Tahanan Dan Propulsi Metode G & H, Holtrop
-
Upload
solahuddin-al-borni -
Category
Documents
-
view
264 -
download
143
description
Transcript of Laporan Tahanan Dan Propulsi Metode G & H, Holtrop
-
DATA KAPAL
Nama kapal : M.V. MARFOX Tipe Kapal : Container Carrier Lpp : 175.6 m Lwl : 182.624 m B : 30 m H : 16.75 m T : 11.5 m Cb ( ) : 0.635 Cp ( ) : 0,648
Cm ( ) : 0,978 Cwp : 0.732 Vs : 20.4 knot = 10.495 2
Vdisp : 39220.423 m3 Cb Lwl : 0,622 Atransome : 85.48 m2
: 1.1833x106 m2/s LCBkapal : -3.949 m %LCBkapal : -2.23%
Gambar Kapal Pembanding M.V. Wellington Express
Lines Plan M.V. MARFOX
-
1. Metode Guldhammer dan Harvald
1.1. Menghitung Wetted Surface Area
S = 1,025 x Lpp (Cb x B x 1,7T)
= 1,025 x 175,6 (0,635 x 30 +1,7 x 11,5)
= 6947,96 m2
1.2. Menghitung Froude Number pada Setiap Kecepatan
Menghitung Froude Number dengan rumus :
V(m/s) Fn
10.495 0.2481
10.83 0.2560
10.29 0.2432
9.77 0.2309
9.26 0.2189
8.75 0.2068
8.23 0.1945
1.3. Menghitung Reynold Number pada Setiap Kecepatan
Menghitung Reynold Number dengan rumus :
V(m/s) Rn
10.495 1.6133E+09
10.83 1.6648E+09
10.29 1.5818E+09
9.77 1.5019E+09
9.26 1.4235E+09
8.75 1.3451E+09
8.23 1.2651E+09
1.4. Menghitung L / 1/3
1.5. Mendapatkan Cr dengan menggunakan diagram Guldhammer & Harvald
Karena maka yang menjadi patokan adalah grafik 5,0 dan 5,5.
gL
VFn
375,5423,39220
624,182
31
31
L
375,53
1
L
-
Dimana nilai Fn pada setiap kecepatan seperti diketahui pada tabel subbab sebelumnya, maka
setelah diinterpolasikan diperoleh Cr(5.375):
V(m/s) Fn Cr (5.0) Cr(5.375) Cr (5.5)
10.495 0.2481 1.51E-03 1.30E-03 1.23E-03
10.83 0.2560 1.72E-03 1.56E-03 1.50E-03
10.29 0.2432 1.41E-03 1.25E-03 1.19E-03
9.77 0.2309 1.19E-03 9.73E-04 9.00E-04
9.26 0.2189 9.90E-04 8.70E-04 8.30E-04
8.75 0.2068 9.00E-04 7.50E-04 7.00E-04
8.23 0.1945 8.00E-04 6.88E-04 6.50E-04
1.6. Mendapatkan Cr karena pengaruh koreksi B/T
=
30
11,5= 2,6087
Karena nilai B/T kapal kurang dari B/T standar metode ini, yaitu 2,5 maka koreksi B/T
harus dihitung untuk memperoleh Cr.
Koreksi = 0.16 (
2.5) = 0.16 (
30
11,5 2.5)
= 0.16(2,6087 2.5)
= 0.16 0,109 = 0.0174
-
Dengan perhitungan :
5.216.01010 )375,5(
33
T
BCC RR
Maka diperoleh nilai Cr :
1.7. Mendapatkan Cr karena pengaruh koreksi LCB
Untuk mendapat nilai %LCB standar metode ini, maka dapat diperoleh dari grafik ini:
Dengan menggunakan Fn yang telah didapat sebelumnya maka %LCB pada tiap kecepatan
diperoleh :
Cr(5.375) Cr (Koreksi B/T = 0.0174)
1.30E-03 1.32E-03
1.56E-03 1.57E-03
1.25E-03 1.26E-03
9.73E-04 9.90E-04
8.70E-04 8.87E-04
7.50E-04 7.67E-04
6.88E-04 7.05E-04
V(m/s) Fn LCBstandar(%)
10.495 0.2481 -1.47
10.83 0.2560 -1.99
10.29 0.2432 -1.33
9.77 0.2309 -0.71
9.26 0.2189 0.10
8.75 0.2068 0.55
8.23 0.1945 0.80
-
Sedangkan %LCBkapal = -2.23 %, selalu berada di belakang %LCBstandar yang telah didapat.
Karena hal tersebut tidak memiliki pengaruh yang signifikan, koreksi Cr oleh pengaruh LCB tidak
perlu didapat. Sehingga nilai Cr yang dipakai ialah yang sesuai dengan koreksi B/T pada subbab
sebelumnya.
1.8. Menghitung Koefisien Tahanan Gesek (Cf) dengan rumus ITTC 1957
Cf =
Dengan menggunakan Rn pada tabel sebelumnya sehingga diperoleh Cf pada setiap
kecepatan ialah :
1.9. Koreksi Bentuk Haluan Buritan
Ekstrim U Ekstrim V
Haluan - 0.1 + 0.1
Buritan + 0.1 - 0.1
Karena bentuk yang dimiliki kapal ini tidak ekstrim, maka koreksi bentuk haluan
buritannya = 0.
1.10. Mendapatkan Nilai Tahanan Tambahan
Karena Lpp kapal = 175,6 yang mana nilai ini mendekati nilai 200 pada tabel diatas,
maka didapat nilai tahanan tambahan CA= 0.
V(m/s) Rn Cf
10.495 1.61E+09 1.44E-03
10.83 1.66E+09 1.44E-03
10.29 1.58E+09 1.45E-03
9.77 1.50E+09 1.46E-03
9.26 1.42E+09 1.47E-03
8.75 1.35E+09 1.48E-03
8.23 1.27E+09 1.49E-03
-
1.11. Nilai Tahanan Udara
Pada perhitungan metode Guldhammer-Harvald, diasumsikan nilai tahanan udara :
103 CAA = 0,07
CAA = 0,7x10-4
1.12. Nilai Tahanan Kemudi
Pada perhitungan metode Guldhammer-Harvald, nilai tahanan kemudi juga
diasumsikan, yaitu:
103 CAS = 0,04
CAS = 0,4x10-4
1.13. Menghitung Koefisien Tahanan Total
Koefisien Tahanan total adalah:
= + + + +
Dimana variable-variabel yang dibutuhkan dalam perhitungan Ct tersebut telah
didapatkan, sehingga nilai tahanan total pada setiap kecepatan diperoleh :
V(m/s) Cr Cf Ca Caa Cas Ct
10.495 1.32E-03 1.44E-03 0 7.0E-05 4.0E-05 2.8711E-03
10.83 1.57E-03 1.44E-03 0 7.0E-05 4.0E-05 3.1206E-03
10.29 1.26E-03 1.45E-03 0 7.0E-05 4.0E-05 2.8195E-03
9.77 9.90E-04 1.46E-03 0 7.0E-05 4.0E-05 2.5561E-03
9.26 8.87E-04 1.47E-03 0 7.0E-05 4.0E-05 2.4631E-03
8.75 7.67E-04 1.48E-03 0 7.0E-05 4.0E-05 2.3532E-03
8.23 7.05E-04 1.49E-03 0 7.0E-05 4.0E-05 2.3018E-03
1.14. Menghitung Tahanan Total
Tahanan total : = 1 2 . . . . 2
Dengan menggunakan rumus diatas dapat diperoleh nilai tahanan total pada tiap
kecepatan, serta tahanan total pada sea margin 15% adalah
V(m/s) Kg/m3) Ct S (m2) V (m/s) Rt (N) Rt (KN) Rt (Dengan Sea Margin 15 %)
10.495 1025 2.8711E-03 6947.96 10.495 1.1261E+06 1126.05 1294.96
10.83 1025 3.1206E-03 6947.96 10.495 1.2239E+06 1223.93 1407.52
10.29 1025 2.8195E-03 6947.96 10.495 1.1058E+06 1105.83 1271.70
9.77 1025 2.5561E-03 6947.96 10.495 1.0025E+06 1002.52 1152.90
9.26 1025 2.4631E-03 6947.96 10.495 9.6604E+05 966.04 1110.95
8.75 1025 2.3532E-03 6947.96 10.495 9.2295E+05 922.95 1061.40
8.23 1025 2.3018E-03 6947.96 10.495 9.0278E+05 902.78 1038.20
-
2. Metode Holtrop
Dari perhitungan sebelumnya diperoleh :
2.1. Batasan Metode Holtrop
Fn hingga 1.0
Cp : 0.55 0.85
B/T : 2.10 4.00
L/B : 3.90 14.90
Fn memenuhi
Cp memenuhi
B/T = 2,6087 (memenuhi)
L/B = 6,0874667 (memenuhi)
2.2. Menghitung Tahanan Gesek
Tahanan gesek : RF(1+K1) = 0.5 salt waterV2 CF (1+k1) S
2.2.1. Perhitungan Form Factor
1+k1 = 0.93 + 0.487118C14*(B/L)1.06806*(T/L)0.46106*(L/LR)0.121563*(L3/Vdisp)0.36486*(1-Cp) -0.604247
C14 =1+0.11Cstern
Cstern didapat dari bentuk buritan :
Dari bentuk buritan diatas, nilai Cstern yang paling mendekati adalah -8, jadi C14
didapat : C14 =1+0.11Cstren
=1+0,11x(-8)
= 1-0.88
= 0,12
V(m/s) Fn Rn
10.495 0.2481 1.613E+09
10.83 0.2560 1.665E+09
10.29 0.2432 1.582E+09
9.77 0.2309 1.502E+09
9.26 0.2189 1.423E+09
8.75 0.2068 1.345E+09
8.23 0.1945 1.265E+09
-
Length of Run : LR = L(1-CP+0.06 CP LCB / (4 CP-1))
= 182,624(1-0,648+0,06x0,648x(-3,949)/(4x0,648-1))
= 46,67
Sehingga diperoleh form factor :
1+k1 = 0,93 + 0,487118C14*(B/L)1.06806*(T/L)^0.46106*(L/LR)0.121563*(L3/Vdisp)0.36486*(1-Cp) -0.604247
= 0,93 + 0,487118 * 0,12 * (30/182,624)1.06806 * (11,5/182,624)0.46106 *
(182,624/46,67)0.121563 * (182,6243/39220,423)0.36486* (1-0,648) -0.604247
= 0,963
2.2.2. Water Surfaced Area (Holtrop)
S = L(2T+B)Cm0.5*(0.453+0.4425Cb-0.2862Cm-0.003467B/T+0.3696Cwp+2.38ABT/Cb
= 182,624*(2*11,5 + 30)*0,9780.5*(0,453+0,4425*0,635-0.2862*0,978 -0.003467 *
30/11,5 + 0.3696*0,732 + 2.38(0)/0,635
= 6849,604 m2
ABT (Luasan bulbous bow) = 0 (Karena tidak memilki bulbous bow)
Tahanan gesek : RF(1+K1) = 0,5 salt waterV2 CF (1+k1) S
Dengan: salt water = 1025 Kg/m3
V = 10,495 m/s
S = 6849,604 m2
2.3. Tahanan Tambahan (Rapp)
2.3.1. Form factor tahanan tambahan(1+k2)eq
V(m/s) Cf RF(1+k1)
10.495 1.44E-03 5.376E+05
10.83 1.44E-03 5.356E+05
10.29 1.45E-03 5.389E+05
9.77 1.46E-03 5.423E+05
9.26 1.47E-03 5.458E+05
8.75 1.48E-03 5.496E+05
8.23 1.49E-03 5.537E+05
-
Tabel 1+k2
Pada kapal ini tahanan tambahan yang diperkirakan pasti ada ialah rudder
behind stern, dengan nilai 1+k2 = 1,5.
Luasan Permukaan Basah Tambahan (Sapp)
Pada kapal ini tahanan tambahan yang diperkirakan pasti ada hanya rudder
behind stern, jadi :
Srudder = Sapp
Srudder = (2Lwl*T/100)*(1+25(B/Lwl)2)
= (2*182,624*11,5/100)*(1+25(30/182,624)2)
= 70,34 m2
Form factor tambahan:
(1+k2)eq = (1+k2) Sapp/ Sapp
= 1,5*70,34/70,34
= 1,5
Jadi tahanan tambahan (Rapp) pada tiap kecepatan adalah :
V(m/s) Rapp
10.495 8598.3944
10.83 8565.9289
10.29 8618.8710
9.77 8673.0491
9.26 8729.6011
8.75 8789.9608
8.23 8855.9475
-
2.4. Tahanan Gelombang (Rw)
Karena semua Fn < 0,4 maka :
2.4.1. C1
C1 = 2223105 C73.78613(T/B)1.07961(90-iE)-1.37566
C7 = B/L (karena 0.11
-
2.4.5. m2 m2 = C15 CP2 exp (-0.1Fn-2)
Karena Fn berbeda-beda pada tiap kecepatan, maka:
V(m/s) Fn m2
10.495 0.2481 -0.016871
10.83 0.2560 -0.021190
10.29 0.2432 -0.014513
9.77 0.2309 -0.009485
9.26 0.2189 -0.005819
8.75 0.2068 -0.003269
8.23 0.1945 -0.001621
2.4.6. d
d merupakan konstanta : d = -0,9
2.4.7.
Karen L/B < 12 , maka
= 1,446 CP - 0.03 L/B
= 1,446 (0,648) 0,03 * 182,624/30
= 0,754
Semua variabel yang dibutuhkan untuk tahanan gelombang (Rw) telah didapat, maka
tahanan gelombang (Rw) pada tiap kecepatan dapat diperoleh :
V(m/s) Fn m2 Rw
10.495 0.2481 -0.016871 3.01516E+05
10.83 0.2560 -0.021190 3.76101E+05
10.29 0.2432 -0.014513 2.63025E+05
9.77 0.2309 -0.009485 1.83254E+05
9.26 0.2189 -0.005819 1.22646E+05
8.75 0.2068 -0.003269 7.74826E+04
8.23 0.1945 -0.001621 4.62751E+04
2.5. Tahanan Tambahan dari Bulbous Bow
Karena kapal tidak memiliki bulbous bow, maka RB = 0.
-
2.6. Tahanan Tambahan dari Transom (RTR)
Karena tidak ada transom yang tercelup saat sarat maka tahanan tambahan dari
transom RTR = 0.
2.7. Model-ship Correlation Resistance (RA)
C4 = 0,04
CA = 0.006 ( L + 100 )-0.16 - 0.00205 + 0.003 ( L / 7.5 ) CB4 C2 ( 0.04 - C4 )
= 0.006 ( 182,624 + 100 )-0.16 - 0.00205 + 0.003 ( 182,624 / 7.5 ) 0,6354 1 ( 0.04 -
0,04)
= 0,000382
RA = 0,5 . V2 .S .CA
= 0,5*1025*10,4952*6849,604*0,000382
= 147702,41
2.8. Perhitungan Tahanan Total
-
Karena semua variable yang dibutuhkan telah diperoleh, maka tahanan total
kapal pada setiap kecepatan baik yang belum dipengaruhi sea margin 15% maupun yang
sudah adalah
V(m/s) RF(1+k1) Rapp Rw RA Rtotal Rt (KN) Rt (Dengan sea margin)
10.495 5.376E+05 8598.3944 3.02E+05 147702.4 9.954E+05 995.45 1144.766582
10.83 5.356E+05 8565.9289 3.76E+05 147702.4 1.068E+06 1067.97 1228.167931
10.29 5.389E+05 8618.8710 2.63E+05 147702.4 9.583E+05 958.26 1101.998131
9.77 5.423E+05 8673.0491 1.83E+05 147702.4 8.819E+05 881.93 1014.220048
9.26 5.458E+05 8729.6011 1.23E+05 147702.4 8.249E+05 824.91 948.652062
8.75 5.496E+05 8789.9608 7.75E+04 147702.4 7.836E+05 783.59 901.1236153
8.23 5.537E+05 8855.9475 4.63E+04 147702.4 7.566E+05 756.57 870.0557164