9. UJI TAHANAN

9.1 Pengaturan Percobaan

Model ini ditarik oleh dinamometer, dimana pada umumnya dipapasang pada kereta bergerak yang didorong pada kecepatan nominal yang dibutuhkan dari model. Modelnya harus melekat pada kepala pengukuran dari dinamometer oleh koneksi yang dapat mengirimkan hanya kekuatan tow horisontal. Tahanan dan gerakan dinamometer terdiri dari sebuah silinder vertikal bergerak dalam bantalan aerostatic gesekan rendah disebut sebagai airstrut dan panduan penarik. Gambar 9.1 menunjukkan susunan strut udara dan panduan penarik dengan model kapal. Komponen lain dari resistensi dan gerakan dinamometer adalah sebagaimana ditunjukkan dalam Tabel 9.1.

Gambar 9.1: Pengaturan airstrut dan panduan penarikan dengan model kapal

Tabel 9.1: Komponen tahanan dan gerak dinamometer

Komponen

1. Pelat dasar untuk panduan penarikan2. Panduan penarikan3. Keseimbangan berat4. Mengukur rel kereta5. penyesuaian panduan penarik vertikal6. Penyeimbang berat7. Berat potensiometer8 . Bar dengan tambahan airbearing Utamal0 . transduser kekuatan membujur dan melintang ll . gimbal/penopangl2 .pitch potensiometerl3 .Gulung potensiometer Basis 14 .pelat dasar dengan kopling udara cepat

9.1.1Airstrut/penopang udara

Airstrut terdiri dari transduser gaya dua-komponen untuk mengukur kekuatan membujur dan melintang.Hal ini terhubung ke model dengan gimbal melepaskan jepitan dengan cepat untuk memperbaiki gimbal pada plt dasar.Airstrut adalah pelengkap dengan bantalan udara kedua agak jauh dari bantalan udara utama untuk mencegah model dari penyimpangan. Untuk mencegah airstrut jatuh ke bawah ketika tidak terhubung ke model, airstrut ini dilengkapi dengan alat pengunci udara bertenaga. Tabel 9.2 menunjukkan data teknis untuk komponen tahanan dan gerakan dinamometer.

9,1.2 gimbal/penopang

Gimbal digunakan untuk memungkinkan model gulungan dan ujung. Dua potensiometer digunakan untuk mengukur ujung dan gulunganyang terhubung ke gimbal. Sebuah sensor posisi yang digunakan untuk mengukur pengangkat dari airstrut yang sesuai dengan pengangkat model pada pusat gimbal. Gimbal dilengkapi dengan perlindungan mekanis terhadap kelebihan untuk mencegah kelebihan beban terutama selama pengereman darurat.

9.1.3 panduan penarik

Panduan penarik menghubungkan model di bagian depan untuk kereta sedemikian rupa sehingga sambungan, ia bebas untuk bergerak secara melintang dan membujur namun model tetap pada posisi melintang. Panduan juga sepenuhnya stabil di setiap arah penarik. tidak ada kekuatan yang di gunakan dari model saat model tidak bergerak relatif ke gerbong.

Tabel 9.2: Data teknis untuk ketahanan dan gerakan dinamometer

Selama uji model, airstrut terhubung ke lokasi pusat gravitasi dari model. Pelat dasar dari gimbal sudah terpasang di dalam model untuk menempatkan airstrut tersebut.Gambar 9.2 menunjukkan lokasi pelat dasar dalam model.

Gambar 9.2: lokasi pelat dasar dalam model

Oleh karena itu lokasi berikut pelat dasar dalam model seperti yang ditunjukkan dalam Gambar 9.2:

a) permukaan dasar pelat dasar 89 mm di bawah pusat gravitasi dari model.b) Bila tidak ada panduan penarik yang digunakan, pusat pelat dasar minimal 5% dari model panjang di depan pusat gravitasi dari modelc) Ketika panduan penarik digunakan, pusat pelat dasar mungkin bertepatan dengan pusat gravitasi dari model.

Adalah penting kecepatan model melalui air harus konstan di seluruh bagian dari uji coba selama tahanan diukur dan untuk jarak penting sebelum pengukuran dimulai. Jarak kecepatan harus panjangnya dari setidaknya 5% di bawah kecepatan terendah di mana data dipercaya diperlukan untuk setidaknya 5% di atas kecepatan tertinggi yang diperlukan. Modelnya harus dijalankan pada perpindahan dihitung benar ke 0,5 kg terdekat. keseimbangan model harus sedemikian rupa sehingga kesalahan dalamk desain yang sama di depan dan setelah tegak lurus.

9.2 Teknik Pengujian tahanan model

Pengujian tahanan model adalah percobaan pada model kapal yang skala menurut kesamaan kapal skala penuh. Kemiripan ini digunakan untuk memastikan bahwa pola aliran terus untuk kedua model dan kapal yang sama. Ukuran model diatur oleh beberapa pertimbangan, tetapi lebih besar model hasil yang lebih akurat dapat diperoleh.

Hasil pengujian tahanan rnodel kemudian dijadikan landasan untuk kapal yang sebenarnya. Berbagai metode telah dilakukan untuk tujuan ini. Metode pertama yang persis mengikuti konsep asli William Froude dari pelat datar adalah

mempertimbangkan kekentalan tahanan, Rvisc.form sebanding dengan tahanan gelombang, Rw. Jumlah dari kedua tahanan ini disebut sebagai tahanan penerima, Rs. Ini memberikan persamaan berikut: i

,

Froude mencatat bahwa:

a) model dibuat untuk rasio skala linear , dan menghitung

Berbagai kecepatan yang sesuai sehingga,

b) Tahanan total model, Rt diukur untuk menghitung total model.

c) Model tahanan gesek dihitung, dengan asumsi tahanan harus sama seperti yang dilakukan oleh papan datar mulus yang sama panjang dan permukaan sebagai model,

d) Model resistensi yang diterima kemudian dihitung sebagai berikut

e)Tahanan kapal dihitung dengan menggunakan skala perbandingan

     

untuk kecepatan yang sesuai diberikan

f). Tahanan gesek kapal dihitung dengan asumsi yang sama seperti pada (c), dengan menggunakan koefisien gesek yang sesuai dengan panjang kapal.g) Akhirnya tahanan kapal total untuk lambung terbuka adalah dihitung sebagai berikut

     

Prosedur lain dari perhitungan hasil model untuk kapal yang sama seperti di Metode klasik tetapi mereka menggunakan koefisien untuk mewakili tahanan dan juga faktor bentuk, k. Faktor ini dapat ditentukan baik perhitungan sederhana atau dengan grafik yang direncanakan oleh Prohaska dan Hughes seperti yang ditunjukkan pada gambar 9.3 dan 9'4.Gambar 9.3:hasil perhitungan model untuk kapal menggunakan faktor bentuk yg diberikan oleh Hughes,

Gambar 9.4: Grafik menentukan faktor bentuk yang diberikan oleh Prohaska.

9.3 Prosedur pengujian tahanan

l. Perpindahan model yang ditentukan kondisi kapalmenggunakan persamaan di bawah ini:

2. Berat Ballast kemudian ditempatkan ke dalam model sampai perpindahan total sama dengan yang dihitung di atas.

3. Biasanya, model ballastharus pada gading ayunan untuk memastikan tidak ada kemiringan dan juga untuk mengkonfirmasi lokasi pusat gravitasi (LCG dan VCG). Pusat gravitasi dari model harus diatur pada gading a sebelum menempatkan model. Gading mengikuti kemudian menetapkan dalam kondisi stabil,

4. Model ini kemudian dimasukkan ke gading bergerak di lokasi dari pusat gravitasi.Kemudian berat pemberat dipindahkan belakang atau ke depan sampai

5. gading bergerak menjadi stabil untuk mengkonfirmasi pusat membujur gravitasi (LCG).

6. Berat 0,2 kg diletakkan pada kerangka berayun (tanpa model) di satu ujung dan menyatakan derajat kemiringan. 7.Model kemudian ditempatkan dan berat ballast kemudian bergeser ke atas atau ke bawah sampai derajat yang sama memiliki kecenderungan untuk menyesuaikan pusat gravitasi vertikal (VCG).

8.Model dengan kondisi beban penuh kemudian ditransfer ke dermaga pemangkasan untuk memeriksa kecenderungan (Tun = Tn "o) dengan menggunakan garis air.

9. Kemudian model ini melekat pada kereta penarik dengan cara airstrut. Model kecepatan 10.kecepatan model yang sesuiai,kecepatan kapal ini kemudian ditetapkan ke dalam Akuisisi Data dan Analisis Sistem (D.A.A.S).

11. kereta penarik mulai berlari dan pengukuran hanya akan dimulai setelah kecepatan kereta sudah konstan.

l2. tunggu sampai air tenang sebelum melanjutkan dengan kecepatan lainnya.

13. Langkah (9) ke langkah (13) kemudian akan diulang selama enam kali sesuai untuk menguji protokol seperti di bawah ini:

Tabel 9.3: Uji protokol

9.4 Metode Analisis Menggunakan Internasional penarik Tank test (ITTC)Gesekan Jalur 1.957

International Towing Tank Conference, 1957 (ITTC 1957) merupakan salah satu metode penggunaan yang paling populer untuk menghitung tahanan gesek diikuti oleh tahanan totali. Metode ITTC 1957 didasarkan pada prinsip Froude dan pada "1957 baris ITTC korelasi model kapal". Pada tahun 1957, ITTC (1959) memutuskan bahwa garis diberikan oleh rumus

diadopsi sebagai garis korelasi. CF koefisien tahanan gesek untuk bentuk kapal.

Gambar 9.5 mengilustrasikan metode ITTC 1957. Koefisien tahanan total untuk model ditentukan oleh tes penarik dan dari rumus

R m :adalah resistensi ModelV : adalah kecepatan modelSM : adalah permukaan basah modelpm : adalah densitas air dalam tangki towing.

9.5 Hasil Pengujian Tahanan Model

Tabel 9.4: Model tahanan hasil dari perencanaan lambung ganda

f'actor korel;asi model kapal, Ca (xl0'3) = 0,7385

Tabel 9.5:tahanan kapal hasil dari perencanaan lambung ganda

Tabel 9.6: Model tahanan hasil dari perencanaan lambung tunggal (Moorty Kunrar, 200l)

Model-kapal conelation faktor, Ca (xl0'') = 0.73tts

Tabel 9.7:tahanan kapal hasil dari perencanaan lambung tunggal

Gambar 9.6: Perbandingan Tahanan dari pengujian model

Gambar 9.7: Perbandingan tahanan antara pengujian model dan metode prediksi

Gambar 9.8: Perbandingan daya efektif dari pengujian model

9.6 Contoh Perhitungan

\ Analisis ini menggunakan ITTC (1957) garis Gesekan. Perhitungan ini didasarkan pada kecepatan kapal 20,0 knot yang merupakan kecepatan layanan untuk perencanaan lambung gandal. diberikan model Rtm tahanan total adalah 65,5905 N.l. Kecepatan kapal Vs = 20 knot = 0,5144 x 20 = 10,288 m / s

2. Kecepatan model,

 (Pada T = 27 oC, a kekentalan kinematik air tawar, v "= 0.85,109 x l0'6 m2ls)

3. Angka Reynolds model ,

Menurut ITTC-1957 Gesekan Une,

4. Koefisien tahanan model

(Pada T = 27 oC, kekentalan air, pM = 996,4 kg / m ')5. Model total resistensi koefisien

1957 IITC garis gesekan mengingat bahwa kental koefisien hambatan model, CVM = (l + ft) Cf rom dimana (l + k) adalah faktor bentuk yang hanya dapat ditentukan dengan kecepatan lambat. Namun, karena model ini berjalan dengan kecepatan tinggi, sehingga faktor bentuk yang sama To 1.0. Oleh karena itu kental l resistansi model koefisien, CVM = CFopt.

6. Koefisien tahanan gelombang model,

 (Pada T = 27 oC, kekentalan kinematik air asin, vs = 0,90331 x l0-6 m2ls)

7. Angka Reynolds kapal,

Menurut ITTC-1957 Jalur Gesekan,

8. Koefisien hambatan pelat dasar kapal

9. Coefircient tahanan kekentalan kapal

sejak model dan kapal adalah kesamaan kinematik,

10. Koefisien tahanan gelombang kapal, I1. Koefisien tahanan total kapal

perbandingan Jadi, dengan menggunakan garis ITTC,

12. Faktor kesesuaian model kAPL

13.koefisien hambatan akhir total kapal,

(Ar T = 27 oC, kekentalan air asin, p, = 1A22.6 kg/m3)

14.Resistansi total kapal,

15. Daya Efektif listrik,