UAS Hambatan dan Propulsi Kapal

Hambatan dan propulsi Kapal (30des2010)

Hambatan

Hambatan pada kapal meliputi: Rgesek (Rf)+Rsisa (Rr)>>>[ Rgelombang(R_w), Rtekanan(R_p), Rudara(R_A), Rappendik(R).

v  -Hambatan gesek adalah komponen hambatan yang diperoleh dengan cara mengintegralkan tegangan tangensial keseluruh permukaan basah kapal menurut arah gerak kapal.

Gambar1.1

-Hambatan gelombang  adalah hambatan yang terjadi akibat pergerakan kapal baik pada fluida ideal(tanpa viskositas) maupun non ideal(berviskositas), gaya yang bekerja adalah gaya potensial.

Gambar 1.2

•      Pada tahun 1900 seorang ahli matematika dan fisika Inggris Lord Kelvin menemukan bahwa sebuah titik bertekanan (pressure point) yang bergerak di suatu fluida akan membentuk :

A.      Sistem gelombang memencar (diverging wave):

B.      Sistem gelombang melintang (transverse wave)

•      Untuk kedalaman laut yang sangat dalam hingga tidak terhingga gelombang akan membentuk suatu lintasan berbentuk lingkaran seperti gambar berikut :

Gambar 1.9

•      Sedangkan pada perairan dangkal gelombang akan membentuk suatu lintasan berbentuk elips seperti gambar berikut

Gambar 2.0

-Hambatan tekanan adalah hambatan yang muncul dari pergerakan kapal mengakibatkan gaya tekan.

-Hamabatan udara adalah hambatan yang muncul karena adanya gangguan dari udara yang bergerak (angin) dimana factor yang paling mempengaruhi adalah bangunan atas (superstructure), semakin besar superstructure maka hambatan yang ditangkap juga semakin besar.

-Hambatan appendik  adalah hambatan yang terjadi akibat adanya appendex pada labung kapal dibawah garis air seperti lunas, penyangga poros propeller, lubang bow thruster.

v  Hal yang mempengaruhi hambatan gesek (Rf) : panjang kapal, kecepatan , fluida (tingkat viskositas), luas permukaan basah. Kesemuanya berbanding lurus.

v  Hal yang mempengaruhi hambatan sisa (Rr): 1) masuk dan keluar air, 2) parallel middle body, 3) haluan dengan bulbous, 4) gembung buritan, 5) bentuk buritan kapal

v  Memperkecil hambatan sisa (Rr) : - mengurangi/memperkecil  bidang basah dengan cara mengoptimalkan daya angkat kapal

Gambar 1.3

l d

- mengurangi aliran turbulen, pada kapal Yacth biasa dipasang Scheel keel, shallow draft, no centerboard, lowest possible ballast, max stability and sail carrying capacity.

 

Gambar 1.4

v  Fomasi praktis Telfer (menghitung hambatan total)

v  Aliran Laminar adalah aliran air yang stream line atau halus

dan Turbulence adalah aliran air yang tidak halus atau bergejolak

 

Gambar 1.5

factor yang mempengaruhi : jenis fluida, kecepatan kapal, bentuk dan ukuran kapal, permukaan basah kapal, kedalaman air, viskositas.

Laminer nilai Rn < 10⁵ sedangkan Turbulence Rn > 10⁶

v  Syarat model : 1) kesamaan geometri , 2) kesamaan Kinematik, 3) kesamaan Dinamik

1. 1. kesamaan Geometris

v  Harus dipenuhinya secara alamiah baik kesamaan bentuk maupun kondisi permukaan luar dari kedua benda tsb.

v  Hasil perhitungan percobaan model harus ditambah angka koreksi.

v  Permukaan air di tangki harus sama dengan permukaan laut. Dipakai kondisi tenang.

Gambar 1.6