TAUFIK BLOG

Minggu, 19 Juni 2016

MATERI PENENTUAN TAHANAN KAPAL DAN MAIN ENGINE

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
gL

 
Fn        =      Vs


9,81X131,4
 
=   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
Capture

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 rr)
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

0 komentar:

Posting Komentar