Laporan Tahanan Dan Propulsi Metode G & H, Holtrop

download Laporan Tahanan Dan Propulsi Metode G & H, Holtrop

If you can't read please download the document

description

Contoh perhitungan tahanan menggunakan metode Guldhammer & Harvald, Holtrop

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