BAB I

PENDAHULUAN

I.1 FILOSOFI DISAIN

Propeller merupakan alat penggerak utama kapal.

Propeller menghasilkan thrust. Daya yang mengasilhan

thrust tersebut berasal dari motor penggerak utama yang

ditransmisikan melalui suatu sistem transmisi (dalam

tugas ini digunakan transmisi poros). Daya dorong yang

dihasilkan akan bergantung pada faktor-faktor bentuk,

efisiensi, jumlah daun dan lain-lain.

Untuk mendesain propeller, kita harus mengenal

karakteristik lambung kapal yang bersumber dari gambar

rencana garis dan data ukuran utama kapal. Kemudian

dihitung besarnya tahanan dan kebutuhan daya (dalam

tugas ini menggunakan metode harvald). Selanjutnya

adalah memilih propeller yang sekiranya memenuhi syarat

efisiensi, kavitasi, dan paling efisien. Kemudian

langkah selanjutnya adalah Engine Propeller Matching,

yaitu mencocokkan kerja propeller dan engine sehingga

menghasilkan kombinasi yang otimum (ekonomis, efisien)

Dalam tugas ini juga didisain bagaimana detail

sistem transmisi yang digunakan pada kapal meliputi

boss propeller, seal, sterntube, bantalan, bearing dan

sistem pelumasan.

I.2 DATA UKURAN UTAMA KAPAL

Nama : MV SKYWALKER

LPP : 151,4 m

B : 25,6 m

H : 12,9 m

T : 8,915 m

Cb : 0,647

Vs : 18 Knot

I.3 GAMBAR LINES PLAN

I.4 RULES AND REFFERENCES

- BKI

- TAHANAN DAN PROPULSI, Sv A Harvald

- DASAR PERANCANG DAN PEMILIHAN ELEMEN MESIN, Soelarso

- ENGINE PROJECT GUIDE

- TECHNICAL SPECIFICATION

BAB II

PERHITUNGAN PROPELLER

II.1 PERHITUNGAN TAHANAN KAPAL

a. Menentukan Koefisien Blok waterline (Cbwl)

Cbwl = (Lpp x Cb)/Lwl

Dari perhitungan tugas rencana garis didapat Cbwl

= 0,647408

b. Menentukan Luasan Midship (AΦ)

AΦ = (B x T) - 2(R2 - ¼πR2)

Dari perhitungan tugas rencana garis didapat Am =

224,1463 m2

c. Menentukan Koefisien Midship (Cm)

Cm = AΦ/(B x T)

Dari perhitungan tugas rencana garis didapat Cm =

0,982133

d. Menghitung Volume Displacement

= Lwl x B x T x Cbwl = 23041,08 m3

e. Menghitung Berat Displacement

Δ = x ρ = 23617,1 ton

f. Menghitung Luas Pemukaan Basah (S)

S= 1,025Lpp (Cb x B +1,7T) = 4923,8892 m2

g. Menghitung Reynold Number (Rn)

Rn = (VsxLwl)/υ = 1215507816

h. Menghitung Froude Number (Fn)

Fn = Vs/(gxLwl)^0,5 = 0,23678896

Setelah menemukan komponen-komponen di atas, kita mulai

dapat menghitung komponen-komponen tahanan.

1. Tahanan Gesek

Friction coefficient according to ITTC 1957

Cf = 0.075¿¿¿¿

= 0,00149421

2. Menghitung Tahanan Sisa (Cr)

a. CR atau tahanan sisa kapal dapat ditentukan

melalui diagram Guldhammer-Harvald yang hasilnya

adalah sebagai berikut :

Dicari nilai Lwl

∇13 = 5,480188583

Dimana nilai koefisien prismatik yang didapat dari

perhitungan tugas rencana garis = 0,659186

Cr dapat ditentukan melalui diagram Guildhammer –

Halvard halaman 120 – 128

Berdasarkan nilai Fn yang sebelumnya

dicari, yaitu, Fn = 0,23678896, maka

dilakukan pembacaan diagram

Guildhammer - Halvard tabel 5 dan 5,5.

Kemudian diperoleh data seperti tabel

disamping. Dengan interpolasi,

siperoleh nilai Cr adalah :

= 0,00090792

b. Ratio B/T

Lwl

∇13

103Cr

5 0,95,480

18 0,907925,5 1,1

Karena 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

B/T =

25,6/8,9

15

=

2,871564

78

c. LCB

LCB dari Tugas Rencana

Garis

1,8895

3

mete

r Di belakang midship

103Cr2 = 103Cr1 +

0,16(B/T - 2,5) 103Cr2

= 0,967375

Cr2 =

0,00096737

5

Letak LCB yang optimum merupakan kuantitas yang masih

agak meragukan, dan semua kepustakaan yang ada

memberikan pendapat yang berbeda-beda sehingga

memberikan gambaran yang

membingungkan. Sebagai upaya

untuk mengatasi kerancuan

tersebut maka semua

informasi yang ada

dikumpulkan dan diringkas

pada LCB standar tersebut

didefenisikan sebagai fungsi

linear angka Froude (Fn).

Dari pembacaan grafik diatas, diperoleh nilai LCB 1%

Lpp dibelakang amidship. Maka, terdapat nilai beda LCB

sebagai berikut :

∆ LCB =

LCB -

LCBstandart= 0,0099833

(d103Cr/dLCB)= 0,1

dimana faktor (d103Cr/dLCB) didapat dari diagram

5.5.16 (HARVALD)

Maka koreksi

Cr adalah

seperti

hitungan

disamping

d. Anggota Badan Kapal

dalam hal ini yang perlu dikoreksi adalah boss

baling-baling, dan untuk kapal penuh Cr dinaikkan

sebesar 3-5%, diambil 5%, sehingga :

3. Tahanan Tambahan

Dari perhitungan awal diperoleh displacement kapal

sebesar = 23617,1 ton.

Dengan menginterpolasi data displacement pada buku

TAHANAN DAN PROPULSI KAPAL, HARVALD hal. 132 yaitu

maka didapat tahanan tambahan yaitu :

Interpolasi Ca

NoA b

Displacement Ca

1 10000 0,0004

2 23617,1 Ca

103Cr =

103Cr(standart) + (d103Cr/dLCB) x

∆LCB103Cr = 0,968373Cr3 = 0,000968373

Crtotal =

(1+5%) x

Cr3

=

0,0010071

08

3 100000 0Dengan interpolasi, maka diperoleh

nilai Ca :

Ca =

(1b + (2a-1a)x(3b-

1b))/(3a-1a) = 0,00033948

4. Menghitung Tahanan Udara

Karena data mengenai angin dalam perancangan kapal

tidak diketahui maka disarankan untuk mengoreksi

koefisien tahanan udara

Caa = 0,00007

5. Menghitung Tahanan Kemudi

berdasarkan HARVALD 5.5.27 hal. 132 koreksi untuk

tahanan kemudi mungkin sekitar :

Cas = 0,00004

6. Tahanan Total Dinas

Untuk rute pelayaran Asia Timur diperkirakan sea

marginnya adalah sebesar 15-20%. Sehingga :

Tahanan total = (Cf + Cr + Ca + Caa + Cas) x 0,5 x

p x S x Vs2 x (1+15%)

= 734,279 kN

II.2 PERHITUNGAN KEBUTUHAN POWER MOTOR

Secara umum kapal yang bergerak di media air dengan

kecepatan tertentu, maka akan mengalami gaya hambat

(resistance) yang berlawanan dengan arah gerak kapal

tersebut. Besarnya gaya hambat yang terjadi harus mampu

diatasi oleh gaya dorong kapal (thrust) yang dihasilkan

dari kerja alat gerak kapal (propulsor). Daya yang

disalurkan (PD ) ke alat gerak kapal adalah berasal

dari Daya Poros (PS), sedangkan Daya Poros sendiri

bersumber dari Daya Rem (PB) yang merupakan daya luaran

motor penggerak kapal.

Ada beberapa pengertian mengenai daya yang sering

digunakan didalam melakukan estimasi terhadap kebutuhan

daya pada sistem penggerak kapal, antara lain :

(i) Daya Efektif (Effective Power-PE);

(ii) Daya Dorong (Thrust Power-PT);

(iii) Daya yang disalurkan (Delivered Power-PD);

(iv) Daya Poros (Shaft Power-PS);

(v) Daya Rem (Brake Power-PB);

(vi) Daya yang diindikasi (Indicated Power-PI).

Untuk menentukan besarnya daya motor induk kapal yang

dibutuhkan, yang perlu kita perhitungkan adalah

1. Menghitung EHP (Effective Horse Power)

EHP = Rt dinas x Vs = 6799,43 kW

2. Menghitung DHP (Delivered Horse Power)

a. Menghitung Efisiensi Lambung (ηH)

ηH = (1-t)/(1-w) Menghitung Wake Friction (w) dan Thrust

Deduction (t)

Wake friction atau arus ikut merupakan

perbandingan antara kecepatan kapal dengan

kecepatan air yang menuju ke propeller. Thrust

deduction factor adalah perbandingan antara

Thrust yang dibutuhkan kapal dengan Resistance

kapal. Dengan menggunakan diagram pada buku

Halvard halaman 166 ,maka didapat :

w = 0,308 t = 0,125

maka diperoleh nilai

b. Efisiensi Relatif Rotatif (ηrr)

Harga ηrr untuk kapal dengan propeller tipe

single screw berkisar 1.0-1.1. (Principal of

Naval Architecture hal 152 ) pada perencanaan

propeller dan tabung poros propeller ini diambil

harga :

ηrr = 1,06

c. Efisiensi Propulsi (ηo)

Adalah open water efficiency yaitu efficiency

dari propeller pada saat dilakukan open water

test.nilainya antara 40-70%. Dari perhitungan

Engine Propeller Matching desain II diperoleh

ηo= 58,6%

ηH =

(1-t)/(1-

w)= 1,264

d. Coeffisien Propulsif (Pc)

Pc = ηH x ηrr x ηo = 0,804

Maka,daya pada baling-baling dihitung dari

perbandingan antara daya efektif dengan koefisien

propulsif, yaitu :

DHP =

EHP/

Pc

=

8669,

503 kW

3. Menghitung Daya pada Poros (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 sebesar 3%.

(“Principal of Naval Architecture hal 131”). Pada

perencanaan ini, kamar mesin terletak dibagian

belakang, sehingga losses yang terjadi hanya 2%.

`SHP = DHP/ηsηb= 8846,432 kW

4. Menghitung Daya Penggerak Utama (BHP)

a. . BHPscr

Karena rpm yang didapatkan dari mesin

diperkirakan lebih dari 250 rotation/menit, maka

diperlukan gearbox / reduction gear, sehingga ηG

= 0,98

BHPscr

= SHP/ηG

=

9026,9

71 kW

b. BHPmcr

Daya keluaran pada kondisi maksimum dari motor

induk, dimana terdapat allowance yang besarnya

10% atau menggunakan engine margin sebesar 15-

20%.

Daya BHPscr diambil sebesar 85%.

5. Pemilihan Main Engine

Disini akan dibandingkan

tiga merk motor induk yaitu Wartsila, MAN B&W, dan

MaK dimana ketiga motor induk tersebut berdaya

10800 kW

a. Wartsila 9L46F , Max. 600 RPM, SFOC 175 g/kWH

BHPmcr

= BHPscr/0,85

=

10619,9

6 KW

b. MAN B&W L48-60CR, Max 500 RPM, SFOC 175g/kWH

c. MaK 12VM-43C, Max 500 RPM, SFOC 175g/Kwh

MERK KETERANGANWarts

ila

- Dimensi lebih kecil daripada MAN

B&W

- InLine engine

- RPM yang dihasilkan lebih besar,

mengakibatkan diameter propeller yang lebih

kecil, sehingga diperoleh efisiensi propeller

yang kecil. Mengakibatkan meningkatnya

kebutuhan daya penggerak utama

MAN

B&W

- Dimensi memang lebih besar , tetapi RPM

yang lebih kecil dan type InLine Engine

memberikan efisiensi yang lebih bagus

MaK - Dimensi paling kecil

- Type V-Engine

Dari perhitungan dan pertimbangan yang telah

dilakukan, maka dipilihlah main engine MAN B&W L48-60CR

.

MERK MAN B&WTYPE 9L48-60CR  

DAYA MAX 10800 kWJUMLAH SILINDER 9  BORE 480 mmPISTON STROKE 600 mmPUTARAN 500 RpmSFOC 175 g/kWh Pemili

han Gearbox

Jenis : ZF

Type :

W 103100

NC

Ratio : 3,583Max. Rated

Power(kW) : 10800

Max. RPM : 500

II.3 PEMILIHAN PROPELLER

Prosedur perancangan propeler dengan menggunakan

bantuan data yang diturunkan dari pengujian-pengujian

model propeler series (Standard Series Open Water Data),

adalah dimaksudkan agar nilai diameter dan pitch yang

optimal dari propeler yang dirancang tersebut dapat

didefinisikan. Adapun prosedur perancangan dengan

menggunakan Bp-δ Diagram sebagai berikut :

Dari perhitungan tahanan kapal didapatkan

didapat :

t = 0,125

w = 0,30

Vs = 18 knot = 9,26 m/s

ρair laut = 1025 kg/m3

Data

KapalTipe Kapal

ContainerDimensi

Utama

Lpp :

151

,4 m

B :

25,

6 m

H :

12,

9 m

T :

8,9

15 m

Cb :

0,6

47   EHP

6799,4

38 kW

Vs : 18 Knot SHP

8846,4

32 kW

   

9,2

6 m/s DHP

8669,5

03 kW1 m = 3.28084

ft

Membaca diagram Bp

Membaca diagram Bp merupakah langah awal pemilihan

propeller. Secara umum, bisa dikatakan bahwa pembacaan

diagram Bp merupakan langkah untuk mengetahui

“karakteristik” propeller mulai dari RPM, diameter,

kavitasi, efisiensi, sampai “ke-matchingan” propeller

dan engine.

Bp=NpropxSHP

0,5

Va2,5 =25,966

Kemudian nilai tersebut dikonversikan terlebih dahulu

dengan persamaan berikut :

0,1739. Bp1 = 0,886√

Langkah berikutnya adalah memotongkan nilai

0,1739. Bp1√ dengan optimum line, dan didapatkan nilai

dari P/Do dan 1/Jo.

Untuk mendapatkan nilai dari δo, maka digunakan rumus :

(1/Jo)/ 0,009875

Langkah selanjutnya adalah mendapatkan nilai dari Do

dengan persamaan:

Do = Diameter propeler pada kondisi open water

δo = taylor advance coefisien

Untuk nilai Do dalam british unit (ft), maka Va dalam

(knot) dan N dalam rpm. Berikutnya adalah menentukan Db

(Diameter propeller behind the ship). Nilai Db muncul

karena efek perbedaan aliran air pada open water test

dengan kondisi pada saat propeller dipasang dilambung

kapal. Berapa persen pengurangan dapat ditentukan

dengan diagram berikut

(Hawdon, L., Patience, G., Clayton, J.A. The effect

of the wake distribution on the optimum diameter of

marine propellers. Trans. NECIES, NEC100 Conf.,1984)

Dari hasil kemudian kita baca diagram di bawah ini

(dalam hal ini adalah dicontohkan diagram untuk membaca

propeler jenis B4 - 40,untuk jenis propeler yang lain

baca pada diagram masing – masing jenis propelernya)

kemudian kita menemukan nilai P/D0 dan 1/Jo. Cara

pembacaan grafik dapat dilakukan apabila nilai

0,1739.√Bp sudah dihitung, setelah itu maka kita tarik

garik lurus keatas dan memotong lengkung memanjang

(optimum line), kemudian dari titik perpotongan ini

kita tarik garis kekiri atau sejajar dengan garis

horizontal ( menunjuk besarnya P/D ), sehingga nilai

dari P/D dapat diketahui dan dimasukkan ke dalam

tabel. Untuk mendapatkan besarnya nilai 1/J0, dari

perpotongan tadi kita buat garis melengkung mengikuti

lengkung dari grafik 1/J0 sehingga akan diketahui

berapa nilai 1/J0 nya dan dimasukkan ke dalam tabel.

Berikut ini adalah tabulasi dari perhitungan type

propeller yang berbeda

1/Jo δo Do Db Dmx δb 1/JbB6-

95

1,856

718

188,0

22

17,69

162

16,80

704

21,91

601

178,6

209

1,763

882B6-

50

1,823

256

184,6

335

17,37

278

16,50

415

21,91

601

175,4

018

1,732

093B5-

45

1,771

591

179,4

016

16,88

05

16,03

647

21,91

601

170,4

315

1,683

011B4-

85

1,937

8

196,2

329

18,46

421

17,54

1

21,91

601

186,4

213

1,840

91

B4-

55

1,946

891

197,1

535

18,55

084

17,62

33

21,91

601

187,2

959

1,849

547B4-

40

1,976

786

200,1

809

18,83

569

17,89

39

21,91

601

190,1

718

1,877

947B4-

40

1,936

207

196,0

716

18,44

903

17,89

556

21,91

601

190,1

894

1,878

121B3-

35

2,183

333

221,0

97

20,80

376

19,76

357

21,91

601

210,0

422

2,074

167

P/Db η0,910

141

0,567

8370,913

768

0,589

4830,889

041

0,614

426

0,86

0,589

455

0,797

262

0,616

558

0,794

0,607

674

0,8

0,610

5130,729

167

0,621

429

Untuk mendapatkan nilai δb, didapatkan melalui

persamaan :

Lalu didapatkan nilai 1/Jb memelalui persamaan sebagai

berikut :

1/jb = δb x 0,009875

Memotongkan kembali nilai Bp1 dengan 1/Jb, didapatkan

nilai P/Db serta η.

II.4 Menghitung luasan propeller dan kavitasi

Langkah berikutnya adalah menghitung luasan

propeller. Terdapat dua terminologi yaitu Ao dan Ae. Ao

adalah luasan lingkaran area putar propeller. Bisa

dibayangkan luasan satu lingkaran penuh dengan

diameter/jari-jari propeller tertentu. Sedangkan Ae

adalah “expanded blade area”. Luas bentang daun,luas

propeler yang direbahkan. Nilai dari Ae/Ao bergantung

dari propeler yang dipilih, jika yang dipilih adalah

B3-35, maka nilai dari Ae/Ao = 0,35. Langkah berikutnya

adalah menentukan batas kavitasidari propeller yang

didesain menggunakan diagram burril. Untuk membaca

diagram burril maka kita cari nilai dari σ 0.7R dan Tc

hitungan

Ap = luas bayangan propeler pada waktu disinari

cahaya dalam ft2

Ae = Ad Ae disini adalah sama dengan Ad (developed

area)

Vr = relative velocity

n = putaran propeler dalam RPS

D = diameter propeler

nilai σ0,7R ini digunakan untuk mengetahui nilai

angka kavitasi pada diagram burill

h = Jarak sarat air dengan centerline

propeler h = 5,97 m

Vr2=Va2+(0.7+π×n×D )2

Tc= TAp×0,5×ρ×(Vr )2

σ0.7R=188,2+19,62hVa2+(4,836xn2xD2)

Nilai σ 0.7R diplotkan ke kurva merchant ship

propeler. Dan kemudian menghasilkan Tc burril

diagramnya adalah di bawah ini :

Desain hitungan propeller dikatankan akan

mengalami kavitasi jika nilai Tc hitungan lebih besar

dari nilai Tc yang didapat melalui pembacaan diagram

burril. Berikut hasil perhitungan kavitasi propeller.

Ao Ae=Ad Ap Vr^2 Tcal

Ap(m2

)

σ

0.7R TcB6-

95

221,9

46

210,8

487

181,0

3

661,2

62

0,075

743

16,81

823

0,462

189

0,171

209B6-

50

214,0

182

107,0

091

91,78

675

639,1

132

0,154

565

8,527

268

0,478

206

0,174

352B5- 202,0 90,92 78,50 605,7 0,190 7,293 0,504 0,158

45 61 744 763 065 675 597 579 808B4-

85

241,7

539

205,4

908

178,7

893

716,6

022

0,070

77

16,61

007

0,426

498

0,139

216B4-

55

244,0

276

134,2

152

118,7

035

722,9

545

0,105

656

11,02

792

0,422

751

0,163

824B4-

40

251,5

793

100,6

317

89,07

657

744,0

528

0,136

805

8,275

484

0,410

764

0,152

332B4-

40

251,6

259

100,6

504

88,95

479

820,1

308

0,124

284

8,264

171

0,372

661

0,158

205B3-

35

306,8

991

107,4

147

96,67

545

898,6

076

0,104

372

8,981

443

0,340

118

0,151

429Dengan mempertimbangkan Perhitungan kavitasi ini di

coba dihitung untuk semua tipe propeler, dan ketentuan

untuk mengambil keputusan mana propeller yang di pakai

adalah :

1. Diameter propeler yg dipilih harus kurang dari

diameter max

2. Tidak terjadi kavitasi pada propeler

3. Syarat Clearence memenuhi

Kesimpulanya bahwa propeler yang memenuhi sesuai pada

point 15 maka saya pilih propeler dengan spesifikasi

sebagai berikut :

type B4-40  Db 5,45 mP/Db 0,8  ηp 0,6105  

n 132,57 Rpmpropeler yang dipilih mempunyai efisiensi yang paling

bagus.

a. Koreksi Besarnya Daya Main Engine dgn Propeller

yang Baru

Menghitung Koefisien Propulsive (PC)ηrr = 1.06 harga ηrr u/ propeller tipe single screw

berkisar antara : 1.0-1.1

Principle of Naval Architecture, page 152

ηo = 0,610513 effisiensi propeller yang dipilih

ηH = (1 – Ɨ )/ (1 – w)= 1,118

PC =

ηrr x ηo

x ηH

= 0,8094

Menghitung Daya Efektif (EHP)EHP = RT x Vs

= 6799,438 kW 1 HP = 0.7457 kW= 9118,195 HP

Menghitung Daya yang Disalurkan (DHP)DHP = EHP/PC

= 8400,671 kW

Menghitung Daya Pada Poros Baling-Baling (SHP)

SHP = DHP/ηsηb

kapal yang mesinnya di

belakang

= 8572,114 kW = 0.98

Menghitung Daya Penggerak Utama (BHP)BHPSCR

= SHP/ηG

= 8747,055 HP

BHPMCR

=

BHPSCR /

0.85 daya SCR besarnya 85% dari MCR= 10170,99 kW

dengan demikian kebutuhan daya masih dapat dipenuhi oleh main engine yang dipilih

diatas.

KESIMPULAN

TYPEJUMLAH

DAUNPITCH RATIO

DIAMETEREFFISIENSI

feet meter

B4-40 4 0,8 17,8956 5,4546 0,6105

II.5 ENGINE PROPELLER MATCHING

Setiap lambung kapal yang dibangun, memiliki

karakteristik tersendiri. Desain propeller mengikuti

desain lambung kapal, bukan sebaliknya, karena tidak

mugkin merubah bentuk lambung kapal yang sudah

dibangun. Hal tersebut tidak mungkin secara ekonomi.

Perhitungan engine propeller matching adalah membaca

hubungan interaksi antara engine, propeller, dan

lambung kapal. Berikut data awal yang digunakan dalam

perhitungan engine propeller matching.

DataPropellerType B4-40  

Db5,4544

6 mP/Db 0,8  ηp 0,6105  n 132,57 Rpm

Data MesinJenis : MAN B&W  Type : 9L48-60CR  

Cylinder : 4Strokes

Daya Max : 10800 kWJml.Sylinder : 9  

Bore : 480 mmPistonStroke : 600 mmRPM : 500 RPM

tahanan total kapal pada saat dinas (penambahan margin

15%)

= 734,2803919 kN

Langkah Perhitungan

1. Menghitung Koefisien α

Rt = 0,5 x ρ x Ct x S x vs2

Rt = α x vs2

α = Rt / vs2

α trial = Rt trial / Vs2 α service = Rt service / Vs2

= 7446,3234 =8563,271

97

2. Menghitung koefisien β

β trial =α / ((1-t) (1-w)2

r D2) β service =α / ((1-t) (1-w)2

r D2)

=0,58936

=0,6777645

3. Membuat kurva hubungan KT = βx J2

J J2Kttrial

Ktsservice

0 0 0 0

0,1 0,010,0058

940,0067

78

0,2 0,040,0235

740,0271

11

0,3 0,090,0530

420,0609

99

0,4 0,160,0942

980,1084

42

0,5 0,250,1473

40,1694

41

0,6 0,360,2121

70,2439

95

0,7 0,490,2887

870,3321

05

0,8 0,640,3771

910,4337

69

0,9 0,810,4773

820,5489

89

1 10,5893

60,6777

64

4. Pembacaan diagram open water test

Pembacaan diagram open water test dimulai dengan

memplotkan kurva load propeller ke diagram open water

test. Pada titik perpotongan kurva load propeller

dengan garis KT propeller (ditentukan sebelumnya P/Db =

0,8) ditarik garis lurus vertikal keatas-bawah yang

nantinya akan menunjukkan nilai J propeller. Titik

perpotongan garis J tersebut dengan KQ (0,8) dan juga

kurva efisiensi (0,8) dibaca pada skala disebelah kiri

diagram. Dari situ dapat ditentukan : J KT 10KQ η RPM Propeller

service 0,512 0,169 0,234 0,586 138,4491trial 0,535 0,17 0,225 0,6 132,4971

5. Membuat tabel load kondisi service dan trial, Engine envelop curve

Service Condition

P.mesin rpm Q BHPmcr %BHP V m/s Vknot

100 27,9095724,360

4774,163

47 0,0068671,8666

993,6285

71

150 41,8643654,811

05250,30

17 0,0231762,8000

485,4428

56

200 55,8191597,441

88593,30

78 0,0549363,7333

977,2571

42

250 69,77393152,25

291158,8

04 0,1072974,6667

479,0714

27

300 83,72872219,24

422002,4

14 0,1854095,6000

9610,885

71

350 97,68351298,41

573179,7

59 0,2944226,5334

45 12,7

400 111,6383389,76

754746,4

62 0,4394877,4667

9514,514

28

450 125,5931493,29

956758,1

47 0,6257548,4001

4416,328

57

496,0631 138,4491599,45

899053,1

71 0,8382579,2600

02 18

500 139,5479609,01

179270,4

34 0,8583749,3334

9318,142

85

Trial Condition

P.mesin rpm Q BHPmcr %BHP V m/s Vknot

10027,90957

29823,423

5371,311

030,006602

8731,9505

543,7915

73

15041,86435

94852,702

94240,67

470,022284

6982,9258

315,6873

6

20055,81914

59793,694

11570,48

830,052822

9883,9011

097,5831

46

25069,77393

246146,39

71114,2

350,103169

8984,8763

869,4789

33

30083,72871

895210,81

171925,3

980,178277

5835,8516

6311,374

72

35097,68350

544286,93

823057,4

610,283098

1996,8269

413,270

51

400111,6382

919374,77

644563,9

060,422583

9017,8022

1715,166

29

450125,5930

784474,32

646498,2

180,601686

8438,7774

9417,062

08474,7369

775132,4970

632527,90

827629,8

480,706467

4479,2600

02 18

500139,5478

649585,58

828913,8

790,825359

1819,7527

7118,957

87

Dari tabel diatas dapat diketahui bahwa untuk service

condition, service speed dicapai pada +/- 83,8% MEP

<memenuhi syarat>

Engine Envelop Table

RPM max limitRPM Engine output514 15%500 100%

Overload limit MCR

RPMEngine output RPM

Engine output

18012,00

% 180 4,467%

20013,00

% 200 5,494%

25017,00

% 250 10,730%

30028,00

% 300 18,541%

35044,00

% 350 29,442%

40065,00

% 400 43,949%

45090,00

% 450 62,575%

500100,0

0% 500 85,837%

Minimum MEP 85%MCR

RPMEngine output RPM

Engine output

180 3,00% 180 3,961%200 3,10% 200 5,282%250 3,90% 250 10,317%300 5,00% 300 17,828%350 6,60% 350 28,310%400 8,60% 400 42,258%

45011,00

% 450 60,169%

51415,00

% 500 82,536%

SPEED POWER PREDICTION

II.6 PERHITUNGAN DIMENSI PROPELLER

Sebelum menentukan ukuran dimensi disain propeller,

berikut ditampilkan data ukuran utama disain

propeller :

Type B4-40  P/Db 0,8  Ae/Ao 0,4  Z 4  D 5,423859203 meterr 2,711929601 meter

Penggambaran propeler design serta penentuan parameter

dimensinya, termasuk juga bentuk blade section; thickness;

panjang chord dari masing-masing blade section, dsb.

Dapat digunakan tabel Wageningen B-Screw Series sebagai

berikut:

Tabel-Dimensi 4 daun dari wageningen B-screw series:

t/D=Ar-BrZ

r/R(C/D)(Z/(Ae/Ao)) a/c b/c Ar Br

0,2 1,662 0,617 0,3500,052

60,004

0

0,3 1,882 0,613 0,3500,046

40,003

50,4 2,050 0,601 0,351 0,040 0,003

Engine RPM

Engine

Output

2 0

0,5 2,152 0,586 0,3550,034

00,002

5

0,6 2,187 0,561 0,3890,027

80,002

0

0,7 2,144 0,524 0,4430,021

60,001

5

0,8 1,97 0,463 0,4790,015

40,001

0

0,9 1,582 0,351 0,5000,009

20,000

5

1 0,000 0,000 0,0000,003

00,000

0(Marine Propeller and Propulsion)

Titik-titik koordinat yang dibutuhkan oleh profil dapat

dihitung dengan formulasi yang diberikan oleh Van Gent

et al (1973) dan Van Oossanen (1974) adalah sebagai

berikut :

Dimana:

- Yface dan Yback merupakan vertical ordinat dari

titik-titik tersebut pada blade section (bagian

face dan bagian back) terhadap pitch line.

- Tmax merupakan maximum blade thicknes, tte:tle

merupakan ketebalan blade section pada bagian

trailing edge serta leading edge. - V1;V2 merupakan angka-angka yang ditabulasikan sebagai

fungsi dari r/R dan P, dimana P sendiri merupakan

koordinat non dimensional sepanjang pitch line darii

posisi ketebalan maksimum ke trailing edge (P= -1).

Tabel harga V1 dan V2 yang digunakan dalam persamaan-

persamaan Yface-Yback adalah sebagai berikut :

Setelah mendapatkan tabel yang berada pada buku

Marine Propellers and Propulsion, maka didapat perhitungan

untuk menentukan nilai komponen-komponen yang dapat

digunakan untuk proeses penggambaran blade section thickness

propeller yaitu sebagai berikut:

Ar

Br

Cr

c a b t Cr-Ar0,901445

0,556192

0,315506

0,198513

0,345254

1,02077

0,625732

0,35727

0,175733

0,395038

1,111891

0,668247

0,390274

0,152953

0,443645

1,167215

0,683988

0,414361

0,130173

0,483227

1,186198

0,665457

0,461431

0,107392

0,520741

1,162875

0,609347

0,515154

0,084612

0,553529

1,0685

0,494716

0,511812

0,061832

0,573785

0,858055

0,301177

0,429027

0,039052

0,556877

0 0 00,016272 0

Setelah kita mendapatkan parameter-parameter diatas

maka kita akan memperoleh gambaran sesuai dengan

gambaran diatas. Langkah selanjutnya adalah mencari

ketebalan propeller disetiap r/R dengan membagi jarak

antara leading edge dengan maximum thickness dan juga

trailing edge dengan maximum thickness sesuai tabel:

Yfacer/R -1 -0,95 -0,9 -0,8 -0,7 -0,6 -0,5 -0,4 -0,2

0,20,056099

8440,0522

090,0476

430,0390

480,0311

670,0239

610,0174

690,0117

520,0034

14

0,30,040524

0390,0358

50,0314

560,0234

250,0165

720,0109

480,0066

080,0035

50,0005

8

0,40,022438

180,0183

540,0148

670,0096

360,0060

420,0032

730,0017

740,0006

73 0

0,50,006795

0110,0054

670,0042

960,0024

730,0013

020,0005

210,0001

56 0 00,6 0 0 0 0 0 0 0 0 00,7 0 0 0 0 0 0 0 0 00,8 0 0 0 0 0 0 0 0 00,9 0 0 0 0 0 0 0 0 01 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0,2 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,85 0,9 0,95 10,0007

570,0046

950,00803

070,0124

170,0182

230,0260225

080,0308

870,0363

390,0435

660,0706

710,0003

550,0019

490,00394

970,0066

220,0104

010,0156802

340,0190

240,0231

710,0287

80,0513

67

00,0003

60,00098

190,0020

620,0038

950,0069494

040,0090

880,0118

70,0160

040,0333

59

0 00,00006

970,0002

960,0007

410,0018398

70,0028

60,0043

60,0067

840,0166

36

0 0 0 0 00,0000431

460,0001

580,0004

820,0012

150,0041

020 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Yback

r/R -1 -0,95 -0,9 -0,8 -0,7 -0,6 -0,5 -0,4 -0,2

0,20,05609

98440,064914

0,076527

0,099793

0,121192

0,139932

0,156329

0,170245

0,19093

0,30,04052

40390,049908

0,060804

0,082472

0,102417

0,119815

0,135508

0,148793

0,168985

0,40,02243

8180,032197

0,042551

0,06317

0,08313

0,100444

0,116871

0,129383

0,147523

0,50,00679

50110,017834

0,028573

0,048932

0,06821

0,084339

0,098827

0,110074

0,125473

0,6 00,010363

0,020243

0,0385

0,054878

0,068892

0,080866

0,090489

0,103236

0,7 00,008

250,016076

0,03046

0,043152

0,054152

0,063459

0,071074

0,081228

0,8 00,006029

0,011748

0,02226

0,031534

0,039572

0,046374

0,051939

0,059359

0,9 00,003808

0,00742

0,014059

0,019916

0,024993

0,029289

0,032804

0,03749

1 00,001586

0,003092

0,005858

0,008299

0,010414

0,012204

0,013668

0,015621

0,2 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,85 0,9 0,95 10,1954

090,1858

340,1782

820,1688

770,1578

970,1438737

030,1352

720,1242

760,1117

360,0706

710,1727

970,1634

630,1574

990,1497

050,1401

20,1272967

820,1192

530,1093

390,0977

40,0513

670,1499

530,1416

720,1358

790,1287

550,1196

460,1077544

270,1002

380,0910

190,0809

710,0333

590,1276

440,1204

060,1152

010,1084

780,0997

840,0887537

510,0818

910,0739

820,0650

190,0166

360,1051

630,0986

910,0936

580,0872

570,0790

60,0687477

570,0627

860,0555

230,0473

760,0041

020,0827

830,0770

690,0725

090,0668

240,0599

280,0516249

720,0468

960,0414

75 0,0353 00,0604

640,0562

850,0529

680,0488

830,0440

860,0384638

420,0353

160,0319

540,0282

88 00,0383

970,0364

150,0348

840,0330

210,0308

180,0282656

80,0268

540,0253

560,0237

4 00,0156

210,0136

680,0122

040,0104

140,0082

990,0058577

680,0045

150,0030

920,0015

86 0

Langkah selanjutnya, hubungkan ujung - ujung garis pada

tiap r/R untuk mendapatkan gambar expanded area secara

utuh