resistance and propulsion

7/23/2019 Resistance and Propulsion

1/12

SurjoW.Adji

.

ITSSurabaya

S.W.

S.W.

AdjiAdji

2009

2009


2/12

1. UMUM

Secara garis besar antara Tahanan Kapal (Ship Resistance) dan Propulsi Kapal (Ship Propulsion)

memiliki hubungan yang sangat erat, dan saling mempunyai ketergantungan diantara

keduanya. Namun demikian, pada prakteknya Tahanan Kapal dan Propulsi Kapal dibahas

ter isah. Tahanan Ka al dia likasikan untuk mencari kebutuhan Ga a Doron Thrust an

dibutuhkan oleh kapal, agar kapal dapat bergerak dengan kecepatan dinas (Service Speed) yang

sesuai dengan perencanaannya. Sedangkan, pada Propulsi Kapal adalah menekankan pada

bagaimana menyediakan besarnya Gaya Dorong (Thrust) dari system penggerak kapal, danba aimana interaksi antara alat erak ka al tersebut terhada aliran fluida an melintasi badan

kapal (Hull).

Ketika badan kapal bergerak melintasi suatu fluida, maka badan kapal tersebut akan mengalami

Ga a Hambat an berlawanan arah terhada arah erak ka al. Seba aimana badan ka al an

melewati air dan udara, maka badan kapal tersebut mengalami Gaya Hambat dari air dan udara.

Massa air dan udara mungkin juga bergerak karena kondisi mereka sendiri, misalnya massa air

digerakkan oleh arus air dan massa udara digerakkan oleh angin, yangmana kemungkinannya

mem un ai besaran dan arah an berbeda. Sehin a Tahanan Ka al Shi Resistance awaln a

dipelajari dalam kondisi air tenang dan tidak ada angin. Baru kemudian, perhitungan tahanan

kapal tersebut diberikan tambahan dan koreksi terhadap kedua factor tersebut.


3/12

2.ALIRANFLUIDA

Hidrodinamika klasik mengarahkan pada bagaimana bentuk pola aliran fluida yangmelintasi suatu bodi

seperti yangditunjukan padaGambar 1.

Gambar 1 Aliran Streamline Yang Melintasi Suatu Bodi

Ketika fluida bergerak melintasi bodi, jarak antara streamlines tersebut mengalami perubahan, dan

kecepatan aliran fluida pun juga mengalami perubahan, hal ini disebabkan aliran massanya didalam

streamlines tersebut adalah konstan. Dan berdasarkan Teorema Bernaulli maka hal ini juga mengkait

dengan adanya perubahan tekanan. Untuk suatustreamline yang diberikan tersebut; jika p, , v, dan h

a a a e anan, assa en s, ecepa an, an ngg er en u ar gar s a ar; ma a apa ormu as an,sbb. :


4/12

Teori Hidrodinamika sederhana senantiasa bekerja dengan fluida tanpa sifat vikositasnya. Di dalam suatu

sistem fluida nonviscous; Suatu bodi yang ditenggelamkan dan digerakkan pada sistem fluida nonviscous

tersebut, maka bodi tersebut tidak mengalami adanya tahanan (resistance). Meskipun fluida tersebut dilalui

oleh gerakan bodi, maka kondisi fluida tersebut kembali ke bentuk originalnya setelah dilintasi oleh bodi

. ,

saling meniadakan ketika diintegrasikan pada seluruh bodi. Gayagaya lokal tersebut terjadi sebagai akibat

terjadinya perubahan tekanan, yang diakibatkan oleh adanya perubahan kecepatan di dalam aliran fluida.

Dalam mempelajari dinamika aliran fluida, maka akan sangat berguna bila kita kembangkan suatu angka dari

parameterparameter non

dimensional. Dimana angka tersebut dapat meng

karakteristikan aliran dan gaya

a a an beker a hal ini didasari ada sifatsifat fluidan a. Sifatsifat fisik fluida an erat hubun ann a

dalam mempelajari tahanan kapal adalah Massa Jenis [], Viskositas [], Tekanan Statis Fluida [p]. Jika

Tahanan Kapal (resistance) adalah [R], Kecepatan adalah [V], dan Panjang adalah [L], maka Tahanan kapal

dalam analisa dimensional dapat diekspresikan sebagai berikut,


5/12

Sejumlah quantity yang masuk pada ekspresi formulasi tersebut diatas, masih dapat diekspresikan ke bentuk

fundamental dimensions; Dimensi Waktu [T], Dimensi Massa [M], dan Dimensi Panjang [L]. Sebagai contoh

Tahanan Kapal [R] adalah gaya, sehingga memiliki dimensi fundamental [MLT2] dan Massa Jenis [] memiliki3

, .

nya, diperoleh hubungan;

Dari persamaan tersebut diperoleh dua kelompok persamaan dimensi fundamental, yakni persamaan dimensifundamental dengan angka pangkat yang diketahui dan yang lainnya dengan angka pangkat yang tidak

diketahui. Untuk persamaan dimensi fundamental dengan angka pangkatnya tidak diketahui, maka dapat

digolongkan menjadi tiga ekspresi, sebagai berikut;

,maka ekspresi keseluruhan dari Tahanan (Resistance)dapat ditulis sebagai berikut;


6/12

Sehingga melalui analisa terhadap ekspresi tersebut diatas,dapat diindikasikan bahwa kombinasi non

dimensionalyangsignifikan adalah;

Dariketiga rasio tersebut diatas,diperoleh,ResistanceCoefficient(CT),Reynold Number(Re),Froude

Number(Fn).Sedangkan rasio yangkeempat adalah mempunyai relasi terhadap Kavitasi (catatan :Halini

. , .

Rasio /adalah dikenal dengan pengertian angka viskositas kinematis,yangdinyatakan dengan notasi.

Jika L2 pada ekspresi rasio nondimensionalyangpertama tersebut adalah merupkan luasan basah dari

bodi,

yang

dinotasikan dengan S,

maka ketiga rasio non

dimensional

diatas dapat diekspresikan menjadi,

sebagai berikut ;

DanTahanan Kapal (Resistance)dapat diformulasikan dengan ekspresi dibawah ini;

,dimana CRadalah Koefisien Tahanan Kapal yangmerupakan fungsi dari Redan Fn.Atau dapat dituliskan

engan;


7/12

BEBERAPACONTOHALIRANFLUIDADARISUATUSUBMERGEDBODY(NOWAVE):

Tipe Aliran

Fluida


8/12

ALIRANFLUIDA

SURFACE


9/12


10/12


11/12


12/12

resistance and propulsion

Documents