MAKALAH
HAMBATAN KAPAL
“HAMBATAN
GELOMBANG”
Disusun Oleh :
DAMEI ROSSA 21090115120016
VITA AGNINDIYASARI 21090115120039
AULIA FARADILLA ADI 21090115120040
FERI FATHKHUROZI 21090115120049
NANDA ITOHASI 21090115130117
RINOVIA DIKA ANGGORO 21090115140131
PROGRAM STUDI S1 TEKNIK PERKAPALAN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS DIPONEGORO
SEMARANG
2017
KATA
PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada ALLAH SWT yang telah
melimpahkan rahmat serta hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan
yang berjudul “Makalah Hambatan Kapal, Hambatan Gelombang” guna memenihi tugas
mata kuliah Hambatan Kapal.
Tidak lupa penulis mengucapkan terima kasih kepada pihak –pihak
yang telah membantu penulis dalam menyusun laporan ini, yaitu :
1.
Yang terhormat
Bapak Dr. Eng Deddy Chrismianto, S.T.,M.T. selaku Kepala Jurusan S1 Teknik
Perkapalan Universitas Diponegoro yang telah memberikan izin untuk membuat makalah
ini.
2.
Yang saya
hormati Bapak Parlindungan Manit S.T.,M.T. selaku dosen pengampu mata kuliah Hambatan
Kapal yang telah memberikan pengarahan kepada penulis sehingga penulis dapat
menyelesaikan makalah ini.
3.
Semua pihak
yang telah memberikan bantuan dan dukungan kepada penulis, sehingga penulis
dapat menyelesaikan laporan ini dengan baik.
Penulis menyadari bahwa dalam menyusun makalah ini masih terdapat
banyak kekurangan maka kritik dan saran sangat penulis harapkan.
Semarang, 20 Maret 2017
Penulis
DAFTAR ISI
COVER .................................................................................................................................... i
KATA PENGANTAR ............................................................................................................ ii
DAFTAR ISI .......................................................................................................................... iii
BAB I
PENDAHULUAN
A.
Latar Belakang
...................................................................................................................
1
BAB II
ISI
A.
Pengertian
Hambatan Gelombang .....................................................................................
2
B.
Penyebab
Terjadinya Hambatan Kapal .............................................................................
3
C.
Rumus Hambatan
Gelombang
...........................................................................................
3
D.
Pengaruh
Hambatan pada Gelombang pada Gerakan Kapal ........................................
4
E.
Cara Mengatasi
Hambatan Gelombang .............................................................................
5
BAB III
PENUTUP
A.
Kesimpulan
......................................................................................................................
10
DAFTAR PUSTAKA
.............................................................................................................
iv
PENDAHULUAN
A.
Latar Belakang
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. Untuk kedalaman laut yang sangat dalam hingga tidak
terhingga gelombang akan membentuk suatu lintasan berbentuk lingkaran. Sedangkan
pada perairan dangkal gelombang akan membentuk suatu lintasan berbentuk elips
seperti gambar berikut. 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. 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.
Yang terjadi
karena perbedaan tekanan tadi. Pada kapal-kapal yang didesign dengan bulbous
bow akan mereduksi wave-making resistance ini secara signifikan, karena bulbous
bow akan menghasilkan system gelombang tersendiri yang akan mengintervensi
system gelombang kapal secara negative. Dan intervensi dari kedua system
gelombang ini akan saling meniadakan masing-masingnya.
1. Terjadi
pengurangan tekanan akibat gelombang di daerah pressure field oleh bulbousbow
yang kemudian mengaikbatkan pengurangan besarnya wave making resistacne 2.
Pengaruh bagian atas bulbousbow dan daerah perpotongannya dengan lambung
menyebabkan menurunnya komponen aliran fluida di daerah haluan kapal 3.
Terdapat penambahan hambatan gesek antara permukaan lambung kapal dengan fluida
karena bertambahnya surface area oleh luasan bulbousbow 4. Berubahnya efisiensi
propulsi oleh peran bulbousbow pada area aliran fluida di sekitar lambung
kapal. 5. Terjadinya perubahan pada wave braking resistance
BAB II
PEMBAHASAN
A.
Pengertian
Hambatan Gelombang
Hambatan gelombang merupakan
hambatan gelombang yang di sebabkan oleh gerakan pola gerakan kapal.
Bagi kapal yang berkecepatan rendah dan sedang hambatan akibat timbulnya ombak
hanya sekitar 25% dari hambatan total kapal. Sedangkan untuk kapal yang
berkecepatan tinggi hambatan gelombang bisa mencapai F0G dari hambatan total
kapal. Ombak sisi kapal yang sedang berlayar terdiri dari ombak haluan, ombak
bahu muka,ombak bahu belakang dan ombak buritan. Ombak haluan dan buritan
terdiri dari:
·
Seri ombak yang
memancar
Ombak ini memancar menjauhi kapal, yang mana garis garis puncak
ombak condong ke belakang terhadap garis tengah kapal.
·
Seri ombak yang
melintang
Ombak ini berjalan ke arah membelakangi kapal, dan garis garis
puncak ombak tegak lurus terhadap garis tengah kapal.
Berdasarkan pengamatan pada sebuah
titik tunggal yang bergerak sepanjang garis lurus pada permukaan air,
terdiri dari 2 jenis gelombang :
1. Gelombang melintang (Transverse wave) yang tegak lurus terhadap arah gerak dan gelombang ini bergerak bersama benda
1. Gelombang melintang (Transverse wave) yang tegak lurus terhadap arah gerak dan gelombang ini bergerak bersama benda
2. Gelombang divergen (diverging wave) yang bergerak
menyebar ke samping dari benda/ kapal yang bergerak sepanjang
garis lurus pada permukaan air
B.
Penyebab
Terjadinya Hambatan Kapal
Kapal yang bergerak dalam air akan mengalami hambatan sehingga
menyebabkan terbentuknya suatu sistem gelombang. Sistem gelombang ini terbentuk
akibat terjadinya variasi tekanan air terhadap lambung kapal pada saat kapal
bergerak dengan kecepatan tertentu.
C. Rumus Hambatan Gelombang
*
Hambatan gelombang Rw timbul karena adanya gelombang yang berpengaruh pada
gerakan kapal pada permukaan cairan, sedangkan kecepatan energi gelombang (u)
lebih kecil dari kecepatan perlambatan gelombang (c).
* Kecepatan energi bergantung dari
dalamnya (H) cairan, dan berubah dalam interval :
* Untuk cairan dengan kedalaman H
=`
u
=
C
* Hambatan gelombang Rw dapat dihitung dengan tekanan hidrodinamic (Pd)
pada permukaan benda.
Rw =
Pd. Cos (P,X) . ds
Dari formula energi balance :
Rw . Vo + W = Vo . Eo
Dimana :Eo = Energi penuh gelombang
Vo = Kecepatan gelombang
W = Besaran yang berhubungan dengan kecepatan
energi u
W = U .Eo
Sehingga diperoleh : Rw =
. Eo
Dalam keadaan sesungguhnya bila ditulis
formula untuk hambatan gelombang :
Rw =
2
Dimana : a = amplitudo gelombang
K = 2
Untuk keadaan cairan tak terhingga ( H = `),
didapat :
Rw =
2
D. Pengaruh Hambatan pada Gelombang pada Gerakan Kapal
Gelombang dapat menimbulkan masalah untuk kapal, diantaranya:
·
Menyebabkan
getaran pada kapal sebagai akibat dari turbulensi.
·
Tidak memaksimalkan
kinerja propeller secara optimal.
·
Houging dan
Shaging dan puntiran pada kapal.
·
Menyebabkan
stabilitas kapal kurang baik
·
Meningkatkan kemungkinan terjadinya korisi pada lambung yang terkena
turbulen untuk mencegahnya yaitu dengan :
1)
Menghindari adanya
bentuk lambung yang menghasilkan turbulen.
2)
Menentukan sudut
masuk yang sesuai pada kapal
3)
Dengan memberikan
spray strip pada haluan untuk mencegah spray resistance
4)
Memberikan boulbous pada
haluan
E. Cara Mengatasi Hambatan Gelombang
Tahanan gelombang
merupakan hasil dari system gelobang sepanjang lambung kapal yang terjadi
karena perbedaan tekanan tadi. Pada kapal –kapal yang di design dengan bulbous
bow akan mereduksi wave-making resistance ini secara signifikan, karena bulbous
bow menghasilkan system gelombang tersendiri yang akan mengintervensi system
gelombang kapal secara negative. Dan intervensi dari kedua system gelombang ini
akan saling meniadakan masing – masingnya.
Contoh Perhitungan Hambatan Gelombang
Ukuran
Utama Kapal
Ø
Panjang kapal (Lpp) :
145,62 m
Ø
Panjang kapal yang tercelup air (LWL) : 152,9 m
Ø
Lebar kapal (B) :
26,3 m
Ø
Sarat kapal (T) :
9,6
m
Ø Tinggi
sampai Upper Deck (H) : 13.9
m
Ø
Kecepatan Dinas Kapal (Vs) : 14,54 knot
Ø Koefisien Block
(Cb) :
0,73
Ø
Koefisien Prismatic (Cp) : 0,70
Ø WSA kapal (S) :
2585,55 m2
Ø
LCB kapal :
0,762 m
Ø
Volume displacement (Ñ) :
26614 m3
Ø
Displacement (D) : 27280 ton
Ø
Koefisien midship (CM) : 0,98
Ø
Radius
pelayaran (S) :
Batam - Hongkong
Perhitungan tahanan kapal ini
menggunakan metode holtrop (1984),
Dalam menghitung tahanan kapal dengan menggunakan metode holtrop ada beberapa komponen tahanan yang harus kita tentukan. Komponen– komponen tahanan tersebut
antara lain menentukan :
1.
Tahanan
gesek ( Rv )
2.
Tahanan
gelombang ( Rw )
3.
Perhitungan
hubungan model dengan kapal (model ship
allowance) RCA
Fn = 0,21
Untuk Fn ≤ 0,4
C1 = 2223105C43,7861(T/B)1,0796(90
– iE)-1,3757
C4 =
koefisien yang tergantung pada rasio B/L
C4 =
0,2296 (B/L)0,3333 à Untuk
B/L ≤ 0,11
C4 = B/L à Untuk
0,11≤ B/L ≤ 0,25
C4 =
0,5 – 0,0625.(B/L) à Untuk
B/L ³ 0,25
B/L =
0,1806 (0,11≤ B/L ≤ 0,25)
Maka, C4 = 26614
C4 = 26614
= 0,33
iE = Setengah sudut masuk garis air (½.Ɵo)
= ½.10,55o
= 5,2o (Reff: lines plan)
= 0,0907 rad (dimana 1 o = л/180 rad)
C1 = 2223105.C43,7861.(T/B)1,0796.(90
– iE)-1,3757 = 2223105.(0,18) 3,7861.(9,6/26,3)1,0796.(0,0020)
=
2,26
C2 = 1 (kapal dirancang tanpa
bulbous)
C3 =
AT = Luas transom yang tercelup air
(V=0)
=
WSA can part
= 17,35 m2 (Reff: excel
tabel E, TR Hidrostatik Bonjean)
c3 =
=
0,94
d =
-0,90
m1 = 0,01404
Nilai c5 adalah
dihitung sebagai berikut :
C5 = 8,0798Cp – 13,8673Cp2
+ 6,9844Cp3 à Untuk Cp £
0,8
C5 = 1,7301 – 0,7067.Cp à Untuk Cp ³ 0,8
Cp = 0,74
m1 =
=
-2,2
=
2,7182818(-2,2.4,07)
=
0,0001
Fn-3,29 = 0,21-3.29
=
169,78
c6 = -1,69385 à
L3/Ñ£
512
c6 = -1,69385 + (L/Ñ1/3 – 8)/2,3 à 512 < L3/Ñ£ 1727
c6 =
0 à L3/Ñ> 1727
L3/Ñ = 113,19
c6 = -1,69385
m2 =
m2 =
-1,69385.0,4.0,0031
= -0,0021
l = 1,446.Cp – 0,03.L/B à Unt L/B ≤ 12
l =
1,446.Cp – 0,36 à Unt L/B
> 12
L/B = 5,53
l
=
(1,446 . 0,70 – (0,03 . 5,53)
l
= 0,85
Cos (l.Fn-2
) = 0,9439
m2.
cos(l.Fn-2 ) =
-0,0019
W =
berat kapal pada muatan penuh = r . Ñ . g
= 1,025 .27280.
9,8
=
274027,6 kg
= 274,0276 ton
Rw/W = (2,26 x 1 x 0,94 x 0,0001) + (-0,0019)
= -0,0016
Rw = -0,4384
BAB
III
PENUTUP
A.
Kesimpulan
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. 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.
DAFTAR
PUSTAKA
Tidak ada komentar:
Posting Komentar