MATERI PENENTUAN TAHANAN KAPAL DAN MAIN ENGINE
Data utama Kapal :
Nama Kapal = LIVING DREAM BOAT
Tipe Kapal = Cargo Lpp = 126.4 m
Loa = 136.4 m
Lwl = 131,4 m
B = 21,2 m
H = 8,35 m
T = 11,3 m
Cb = 0,715
Cp = 0,726
Kecepatan Dinas = 14 knots
Radius pelayaran =1140 x 2 mil laut = (2280 mil Laut )
Jenis Muatan = Karung dan Kardus
Daerah pelayaran = Surabaya-Penang
Crew = 21
1. Menghitung Volume Displacement (M3)
= Lpp x B x T x Cb
= 131,4x 21,2 x 8,35 x 0,715
= 16631,206 m3
2. Menghitung displasement (Ton)
= Lpp x B x T x Cb x 
dimana = masa jenis air laut ( 1.025 Kg/M3 )
= 131,4x 21,2 x 8,35 x 0,715 x 1,025
= 17046,986 ton
3. Menghitung luas
Permukaan Basah ( S )
S = 1,025Lpp (Cb.B + 1.7 T) ...(harvald 5.5.31, tahanan dan propulsi kapal, hal 133)
= 1,025 x 131,4 ( 0,715 x 21,2 + 1,7 x 8.35 )
= 3802,97468m2
Rasio Lebar/Sarat : B/T = 21,2/8,35
= 2,539
4. Menentukan Bilangan Froude Number ( Fn )
Vs = 14 knot ( 1 knot =
0.5144 m/s)
= 7,2016 m/s
g = Percepatan gravitasi standar
= 9,8 m /
detik 2
Fn = Vs
= 7,2016
= 0,20068
5. Menghitung Angka Reynold
Rn = ( Vs x Lwl) / n
v merupakan koefisien viskositas Kinematis
pada 150 C = 1.18 x 10-6 m2/dt
Rn = (7,2016x 131,4 ) /1.18 x 10-6
= 801,940678 x 106 m4/s2
6. Mencari
koefisien
tahanan
gesek
( Cf )
Koefisien tahanan gesek didapat
dengan rumus :
Cf = 0.075/(log
Rn-2)2 ( Harvald 5.5.14, Tahanan Dan Propulsi Kapal Hal 118)
= 0,075/(log 801,940678 x 106 – 2)2
= 0,001573
7. Menentukan Harga Cr ( Kofisien tahanan sisa
) Dari Diagram
Koefisien tahanan
sisa kapal dapat ditentukan melalui
diagram Guldhammer
-
Harvald dengan hasilnya adalah
sebagai berikut
Lpp / 1/3 = 126,4/ 16631,206 1/3
= 5,1556
Rn = 801,940678 x 106 m4/s2
= 0,726
Dari diagram Guldhammer dan Harvald (hal. 123
– 124) diperoleh :
1. L / 1/3
2. L / 1/3
A
|
|
B
|
= 5,0
|
Cr
|
= 1,35 x 10-3
|
= 5,1556
|
Cr
|
= ?
|
= 5,5
|
Cr
|
= 1,3 x 10-3
|
|
|
3. L / 1/3
Cr=
Diambil harga Cr
:
Cr = 0,824 x 10-3 ( dari interpolasi
)
·
Rasio B/T
Bila 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, sesuai pada buku TAHANAN DAN
PROPULSI KAPAL
SV. AA HARVALD hal. 119 harus dikoreksi, sesuai pada buku TAHANAN DAN
PROPULSI KAPAL SV. AA HARVALD hal. 119
B/T =2,539
Koreksi 
Dari hasil koreksi B/T maka di dapat nilai Cr dari :
Cr= 0,83024x10-3
·
Adanya penyimpangan LCB
LCB dari Tugas Rencana Garis
adalah
LCB
|
= e% x Ldisp
|
e%
|
= = 1,003 %
|
|
= 1,003% x126,4
= 1,267
|
Ldisp
|
= = 126,4
|
Penentuan LCB standart dalam %
dengan acuan grafik LCB Standart,
buku TAHANAN DAN PROPULSI
KAPAL SV. AA HARVALD hal. 130, gambar 5.5.15
Standar = 0,7%
Karena letak LCB di depan LCB standart maka perlu dikoreksi.
Didapat :
Koreksi LCB 103Cr = 
Cr total =2,49024 10-3
·
Anggota badan Kapal
dalam hal ini yang perlu dikoreksi
adalah :
a. Bos
Baling-baling
Untuk kapal penuh Cr dinaikkan sebesar
3-5%,
diambil 4% (tentukan persentasenya), sehingga :
Cr = ( 1 + 4% ) x 0,836 10-3
= 0,86944x10-3
b. Bracket dan poros baling-baling
Untuk kapal
ramping Cr dinaikkan sebesar 5-8%, diambil 7%, sehingga :
Cr = ( 1+ 6%) x 0,86944x10-3
= 0,9216x10-3
Tahanan Tambahan
Koefisien penambahan tahanan untuk korelasi model kapal
umumnya sebesar
Ca =0.0004
namun pengalaman lebih lanjut menunjukkan bahwa
cara
demikian itu tidak selalu benar, maka
diusulkan koreksi untuk pengaruh kekasaran dan pengaruh sebagai
berikut untuk kondisi pelayaran percobaan, Dari perhitungan awal diperoleh displacement kapal sebesar
17046,986 ton
Displacement
pada buku TAHANAN DAN PROPULSI KAPAL SV.
AA HARVALD hal.
132 yaitu :
|
Displacement
|
Ca
|
1
|
1000
|
0,0006
|
2
|
6751,738
|
?000472
|
3
|
10000
|
0.0004
|
untuk dapat
menentukan besarnya Ca,
maka perlu adanya interpolasi
sabagai
berikut :
Ca = 0,0003686
Tahanan Udara
Karena data mengenai angin dalam
perancangan
kapal tidak
diketahui maka disarankan untuk mengoreksi
koefisien tahanan
udara
(TAHANAN DAN PROPULSI KAPAL SV. AA HARVALD 5.5.26 hal
132)
Caa = 0,00007
Tahanan Kemudi
berdasarkan
TAHANAN DAN PROPULSI KAPAL SV. AA HARVALD
5.5.27 hal. 132 koreksi untuk tahanan kemudi mungkin sekitar :
Cas = 0,00004
8. Menghitung Tahanan Total Kapal
Koefisien tahanan total kapal
atau Ct, dapat ditentukan
dengan
menjumlahkan seluruh
koefisien -koefisien tahanan
kapal yang ada :
CT = Cf + Cr + Ca + Caa + Cas
= 0,001573+ 0,0009216+ 0,0003686 + 0,00007 + 0,00004
= 0.0029732
sehingga tahanan
total :
RT = CT x 0,5 x ρ
air laut x Vs2 x S
= 0.0029732x 0,5 x 1.025 x 7,20162 x 3802974,68 m2
= 300,538 kN
RT ( dinas) = (1 + 15% ) x RT
= (1 + 15% ) x300,538 = 345.6187 kN
Penambahan sebesar 15% ialah bergantung dari daerah
pelayaran
kapal
3. Perhitungan Daya Motor Penggerak Utama
Setelah harga dari tahanan kapal diperoleh, maka kita
dapat menentukan secara kasar (draft) nilai untuk besarnya daya motor penggerak
utama yang diperlukan. Langkah langkah
yang harus dilakukan ialah sebagai berikut :
3.1
Menghitung Daya Efektif Kapal (Ehp)
Perhitungan
daya efektif kapal (EHP) menurut buku TAHANAN DAN PROPULSI KAPAL SV. AA HARVALD hal. 135
EHP =
|
Rt dinas
x Vs
|
|
=
|
345.6187 kN x 7,2016 m/s
|
|
=
|
2489.0076KW
Kw
|
|
=
|
3336.471HP
|
|
3.2 Menghitung Wake Friction
(W)
Pada perencanaan
ini digunakan tipe single screw propeller sehingga nilai w
adalah
w =
|
0.5Cb – 0.05
|
=
|
0,5 x 0,715 – 0,05
|
=
|
0,3075
|
3.3 Menghitung Thrust
Deduction Factor (T)
Nilai
t dapat dicari dari nilai w yang telah diketahui yaitu
t = k x w nilai
k antara 0,7 – 0,9 diambil
k = 0,8
= 0,8 x 0,3075
= 0,246
3.4 Menghitung Speed Of Advance (Va)
Va = ( 1- w )
x Vs
= ( 1
- 0,3075) x 7,2016 m/s
= 4,987m/s
3.5 Menghitung Efisiensi Propulsif
a. Efisiensi Relatif Rotatif
(ηrr)
Harga ηrr untuk kapal dengan propeller tipe single screw berkisar 1,02 – 1,05. Pada perencanaan propeller dan tabung poros propeller ini diambil
harga ηrr sebesar
=1,04 Efisiensi Propulsi
(ηp)
nilainya antara 40 -70 % dan diambil 60 %
c. Efisiensi Lambung (ηH)
= ( 1- t ) / ( 1- w)
= ( 1 - 0,246 ) / ( 1 – 0,3075 )
= 1,088
d. Coefisien Propulsif (Pc)
= ηrr x ηp x ηH
= 1,04 x 60% x 1,088
= 0,679
3.6 Menghitung Daya Pada Tabung Poros Buritan Baling-Baling (Dhp)
Daya pada
tabung poros
baling-baling
dihitung dari
perbandingan antara daya efektif
dengan koefisien propulsif, yaitu
:
DHP =
|
= EHP/Pc
|
|
= 3336.471 / 0,679
|
|
= 4913.08Hp
|
3.7 Menghitung Daya Dorong (Thp)
THP =
|
THP =EHP/ηH
|
=
|
= 3336.471 / 1,088
|
|
= 3066.609HP
|
3.8 Menghitung Daya Pada Poros
Baling-Baling (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 sebesar3%. Pada
perencanaan ini kamar mesin di bagian belakang
sehingga mengalami
losses
atau efisiensi transmisi porosnya (ηsηb)
sebesar = 0,98
SHP =
|
DHP/ηsηb
|
=
|
4913.08 / 0,98
|
=
|
5013.347
HP
Hp
|
3.9 Menghitung Daya Penggerak Utama Yang
Diperlukan
a.
BHPscr
Adanya pengaruh effisiensi roda
sistem gigi transmisi (ηG),
pada tugas
ini memakai sistem roda gigi
reduksi
tunggal atau single reduction gears
dengan loss
2% untuk arah
maju shg ηG = 0,98
BHPscr =
|
SHP/ηG
|
=
|
5013.347 / 0,98
|
=
|
5115.66HP
Hp
|
b.
BHPmcr
Daya keluaran pada kondisi maksimum dari
motor induk, dimana besarnya daya
BHPscr = dari BHPmcr (kondisi
maksimum). Diambil 85%
BHPmcr =
|
BHPscr/0.85
|
=
|
5115.66/ 0,85 Hp
|
=
|
6018.42HP
Hp
|
|
= 4574 KW
Kw
|
Pemilihan Mesin Induk
Dari data mengenai karakteristik putaran kerja
dan daya pada kondisi
MCR dapat ditentukan
spesifikasi motor
penggerak utama atau main engine
dari kapal ini. Sehingga dari
data ini, dapat ditentukan tipe - tipe motor
penggerak yang
akan
dipakai.
Dari berbagai pertimbangan tersebut, maka dalam perencanaan untuk kapal curah
ini, dipilih mesin induk
sebagai berikut
:
M e r k : Watsila
Cycle : 4 Strokes
T y p
e : W8L32
Daya maximum :
4640 KW
Jumlah Sylinder :
7 Cylinder
Bore :
320 mm Piston Stroke : 400
mm Engine Speed :
750 Rpm Fuel Consumtion (SFOC) : 184 gr/kwh
Dimension
v Panjang : 6245 mm
v Lebar :
2305
mm
v Tinggi :
3450 mm
v Berat kering : 43.5
Ton
