Hambatan kapal adalah gaya yang menahan kapal ketika melaju dengan kecepatan dinasnya. Gaya hambat ini harus dilawan oleh gaya dorong yang dihasilkan oleh mesin kapal agar tercapai kecepatan yang dikehendaki. Hambatan total kapal dapat dibagi atas beberapa komponen, antara lain yaitu :
· Hambatan Gesek
Hambatan gesek ini terjadi karena adanya suatu volume air yang melekat pada badan kapal yang terbentuk pada permukaan bagian yang terendam dari badan kapal yang sedang bergerak, dikenal sebagai lapisan batas (boundary layer). Di dalam daerah lapisan batas tersebut, kecepatan gerak dari pada partikel-partikel zat cair bervariasi dari nol pada permukaan kulit kapal menjadi maksimum yaitu sama dengan besarnya kecepatan aliran zat cair pada tepi dari lapisan batas tersebut. Perubahan atau variasi kecepatan partikel-partikel zat cair inilah yang mencerminkan adanya pengaruh intensif gaya-gaya viskositas pada lapisan batas yang menimbulkan tahanan gesek pada lambung kapal tersebut.
· Hambatan Gelombang
Kapal yang bergerak dalam air akan mengalami hambatan sehingga menyebabkan terbentuknya suatu system gelombang. Sistem gelombang ini terbentuk akibat terjadinya variasi tekanan air terhadap lambung kapal pada saat kapal bergerak dengan kecepatan tertentu. Ada tiga jenis gelombang yang biasanya akan terbentuk pada saat kapal bergerak yaitu gelombang haluan, gelombang melintang pada sisi lambung dan gelombang buritan. Energi yang dibutuhkan untuk membentuk system gelombang ini diperoleh dari gerakan kapal ini sendiri. Pemindahan energi ini dianggap menggambarkan adanya suatu gaya yang menghambat gerak maju dari kapal dan dianggap sebagai hambatan gelombang.
· Hambatan Bentuk
Hambatan ini terjadi karena terbentuknya partikel-partikel air yang bergerak dalam satuan pusaran ( eddy ). Pusaran-pusaran ini terjadi antara lain karena bentuk-bentuk yang tidak stream line, bentuk yang demikian ini terdapat di bagian belakang kapal. Akibat terjadinya arus eddy ini, pada bagian buritan tekanan yang terjadi tidak dapat mengimbangi tekanan pada bagian depan sehingga timbullah suatu gaya yang melawn gerak maju dari kapal.
Hambatan ini terjadi karena terbentuknya partikel-partikel air yang bergerak dalam satuan pusaran ( eddy ). Pusaran-pusaran ini terjadi antara lain karena bentuk-bentuk yang tidak stream line, bentuk yang demikian ini terdapat di bagian belakang kapal. Akibat terjadinya arus eddy ini, pada bagian buritan tekanan yang terjadi tidak dapat mengimbangi tekanan pada bagian depan sehingga timbullah suatu gaya yang melawn gerak maju dari kapal.
· Hambatan Udara
Hambatan ini terjadi pada badan kapal yang berada di atas permukaan air.
Seperti halnya pada badan kapal yang berada di bawah garis air, maka
hambatan udara juga terbagi dua menjadi hambatan gesek dan hambatan
bentuk. Kecuali dalam cuaca buruk maka hambatan udara yang dialami kapal hanya berkisar 2% -4% dari hambatan total.
Seperti halnya pada badan kapal yang berada di bawah garis air, maka
hambatan udara juga terbagi dua menjadi hambatan gesek dan hambatan
bentuk. Kecuali dalam cuaca buruk maka hambatan udara yang dialami kapal hanya berkisar 2% -4% dari hambatan total.
· Hambatan Tambahan
Hambatan ini terjadi karena adanya penonjolan daripada alat-alat bantu pada lambung kapal seperti kemudi, lunas sayap, zinc anode, bentuk buritan, dll. Besarnya hambatan ini dapat mencapai sepuluh persen dari hambatan total yang dialami.
· Hambatan Sisa
Hambatan sisa merupakan gabungan dari hambatan gelombang, hambatan bentuk, hambatan udara dan juga hambatan tambahan. Sehingga dalam berbagai metode perhitungan hambatan total dikenal dua buah komponen hambatan yaitu hambatan gesek dan hambatan sisa.
Dalam melakukan perancangan suatu kapal, salah aspek yang perlu diperhatikan adalah besarnya daya penggerak kapal rancangan tersebut. Untuk melakukan perhitungan daya penggerak tersebut, terlebih dahulu perancang harus mengkalkulasikan besarnya hambatan total yang akan diperoleh kapal tersebut dalam melakukan kegiatan operasionalnya.
Dalam melakukan perancangan kapal, diperlukan adanya estimasi besarnya daya penggerak berdasarkan besarnya nilai hambatan kapal tersebut. Kemudian hasil estimasi tersebut akan dikoreksikan dengan metode-metode perhitungan hambatan. Ada banyak metode yang dapat digunakan dalam perhitungan hambatan dalam menentukan besarnya daya penggerak, namun dalam tugas “Hambatan dan Propulsi” ini, penulis hanya melakukan perhitungan menggunakan metode Guldhammer dan Harvald.
Data Kapal sebagai berikut :
Lpp : 14.9 m
LWL : 15.27 m
B : 2.92 m
T : 1.37 m
H : 1.73 m
VS (m/s) : 4.1152
t : 44 hour
B/T : 2.13
Cb : 0.49
Cp : 0.57
1. Harga Bilangan Froude Number (Fn)
Fn = 
= 
2. Penentuan permukaan basah untuk kapal ikan
S = 57.422 m2
dan S1 (permukaan basah tambahan) = (3-5)% x S maka diambil 5%
,Si = 2.871 m2
Maka Permukaan basah setelah terkoreksi adalah
60.;293 m23. Volume (V) dan Displacement Kapal (D)
Volume = 29.93 m3
D = 30.89 ton
4. Harga , 
5. Harga koefisien 103 CRStandar didapat dari diagram koefisien tahanan sisa terhadap rasio kecepatan-panjang untuk harga koefisien prismatic longitudinal yang berbeda-beda pada Cp = j = 0.57 dan Fn = 03367 karena 
= 4.918 diantara = 4.5 dan = 5 maka digunakan interpolasi.
= 4.918 diantara = 4.5 dan = 5 maka digunakan interpolasi. = 4.5 Þ 103 CR= 0.44 dan = 5 Þ 103 CR= 0.39 Maka dari hasil interpolasi didapat = 4.918 Þ 103 CRStandar = 0.398
= 4.918 Þ 103 CRStandar = 0.398 6. Koreksi terhadap B/T bahwa 103 CR Menurut buku “Tahanan dan Propulsi Kapal” rumus 5.5.17 Hal 119 by Sv. Aa. Harvald bahwa untuk menentukan 103 CR diambil nilai koreksi 103 CR, yaitu
7. Koreksi 103 CR terhadap haluan gelembung bahwa menurut buku “Tahanan dan Propulsi Kapal” tabel 5.5.21 Hal 131 by Sv. Aa. Harvald karena Fn = 0.336 tidak ada dalam table maka interpolasi didapat nilai pada antara Fn = 0.33 sebesar -0.4 dan Fn = 0.36 sebesar -0.4 maka 103 CR = -0.4
8. Perhitungan LCBActual,
= -43.5 x 0.336 + 9.2 = -5.416
Menurut buku “Tahanan dan Propulsi Kapal” gambar 5.5.15 by Sv. Aa. Harvald dengan interpolasi menggunakan nilai Fn = 0.336 didapat
LCB standar = -5.45
(%Lpp)DLCB = LCBActual – LCBStandar
DLCB = 0.213 %Lpp
Maka koreksi terhadap LCB 103 CR = 0 karena LCBActual di belakang LCBStandar
9. Koreksi garis penampang 103 CR= 0 terhadap bentuk gading karena
Badan depan = +0.1 (ekstrim V)
Badan belakang = -0.1 (ekstrim V)
V+V = 0.1-0.1 = 0
10. Koreksi terhadap anggota badan kapal, diantaranya :
ü Daun kemudi tidak ada koreksi
ü Daun kemudi tidak ada koreksi
ü Bos baling-baling 103CR dinaikan sebesar 3-5% diambil 4% jadi 103CR standar +(4%. 103CR standar)
103CR standar bos baling-baling = 0.414
ü Bos braket dan poros baling-baling 103CR dinaikan sebesar 5-8% diambil 8% jadi 103CR standar +(8%. 103CR standar)
103CR braket dan poros = 0.429
Maka koreksi CR untuk anggota badan kapal :
103CR Anggota Badan Kapal = 0.84311. Harga koefisien
103CRresultan (5+6+7+8+9+10) = 0.398+0.339+(-0.4)+0+0+0.843
103CRresultan = 1.1802
Maka CRresultan = 1.18x10-3
12. Harga koefisien CF yaitu
maka CF = 2.29x10-3
dimana
Menurut buku “Tahanan dan Propulsi Kapal” rumus 5.5.25 Hal 132 by Sv. Aa. Harvald koreksi terhadap CF adalah
Maka setelah terkoreksi
13. Harga tahanan tambahan (koefisien CA) karena pengaruh kekasaran permukaan model karena Lwl kapal rancangan di bawah 100m yaitu 15.27 m sehingga
Þ103CA=0.4
Maka CA= 0.0004
14. Menurut buku “Tahanan dan Propulsi Kapal” rumus 5.5.26 Hal 132 by Sv. Aa. Harvald bahwa koreksi tahanan angin (103 CAA)
103 CAA = 0,07 maka CA = 0.00007
15. Menurut buku “Tahanan dan Propulsi Kapal” rumus 5.5.27 Hal 132 by Sv. Aa. Harvald bahwa koefisien tahanan kemudi (CAS)
103 CAS = 0,04 maka CAS = 0.00004
16. CAresultan (13+14+15) = 0.0004+0.00007+0.00004
CAresultan = 0.51x10-3
17. Harga koefisien CT (Koef. Tahanan Gesek Menurut buku “Tahanan dan Propulsi Kapal” rumus 5.5.13 Hal 118 by Sv. Aa. Harvald), yaitu
18. Tahanan Total menurut buku “Tahanan dan Propulsi Kapal” rumus 5.5.29 Hal 133 by Sv. Aa. Harvald
RT = 2.1427 kN
RT = 218.66 kg
19. Daya Efektif (PE)
PE = RT x VS
PE = 2.1427 kN x 4.1152 m/s
PE = 8.8176 kW
PE x 1.15 (kW) = 10.14 kW
maka EHP = 
=11.825 HP
=11.825 HPLampiran Tabel
Ukuran | ||
LPP | 14.9 | m |
LWL | 15.27 | m |
√gL | 12.24 | m/s |
B | 2.92 | m |
T | 1.37 | m |
Δ | 30.89 | ton |
V | 29.93 | mᶟ |
V⅓ | 3.105 | mᶟ |
Permukaan Basah (S) | 57.422 | m² |
S₁ | 2.871 | m² |
S₁/S | 0.05 |
Koefisien | |
Rasio B/T | 2.13 |
Cb | 0.49 |
Cm | 0.86 |
Cp | 0.57 |
L/V⅓ | 4.918 |
L/ʋ | 12831932.773 |
Posisi LCB | -5.416 |
LCB Standar | -5.45 |
ΔLCB | 0.034 |
Bentuk Penampang | |
Belakang | V |
Depan | V |
Garis Perancangan | |
Bentuk Haluan | Tanpa Gembung |
0 komentar:
Post a Comment