hambatan kapal

7/17/2019 Hambatan Kapal

http://slidepdf.com/reader/full/hambatan-kapal 1/17

Hambatan

Total (R tot)

Hambatan

Viskositas (R vis)

Hambatan Gesek(R f )

Hambatan TekananViskositas (R ev)

HambatanGelombang (R w)

HAMBATAN KAPAL

1. Pengertian

Hambatan kapal adalah gaya fluida yang bekerja pada kapal sedemikian rupa

sehingga melawan gerakan kapal tersebut.

Hambatan kapal akan mempengaruhi

! "ebutuhan Horse #ower

Horse #ower $empengaruhi

! "ebutuhan bahan bakar

! %erat mesin penggerak

! &aya muat kapal

! Harga mesin

2. Macam – macam hambatan

3. Hambatan Viskositas

Hambatan viskositas adalah jumlah dari hambatan gesek (R f ) dan hambatan tekanan

viskositas (R ev). 'adi besarnya hambatan viskositas dipengaruhi hambatan tersebut.

Persamaan Hambatan Viskositas :

R vis R f * R ev

&imana R f Hambatan Gesek

R ev Hambatan Tekanan Viskositas

Hambatan

+dara ( R a)



. Hambatan !esek "#rictiona$ %esistance&

Hambatan gesek timbul akibat kapal bergerak melalui fluida yang memiliki viskositas

seperti air laut, fluida yang berhubungan langsung dengan permukaan badan kapal yang

ter-elup sewaktu bergerak akan menimbulkan gesekan sepanjang permukaan tersebut,

inilah yang disebut sebagai tahanan gesek. Tahanan gesek terjadi akibat adanya gesekan

permukaan badan kapal dengan media yang di laluinya.

Persamaan Hambatan !esek (RF )

#aktor 'ang mem(engar)hi hambatan gesek (a*a ka(a$

a. oeffi-ient %lo-k

b. /uas #ermukaan %asah (012)

-. 1udut $asuk

d. %entuk kapal

+ara Mem(erkeci$ Hambatan !esek Pa*a Ka(a$

a. $emperke-il /uas #ermukaan %asah

b. $embuat bentuk kapal menjadi streamline

-. $emperke-il b

d. $emperke-il sudut masuk

e. %entuk kapal dibuat V

,. Hambatan !e$ombang "-ae %esistance&

Hambatan gelombang (Rw) merupakan Hambatan kapal yang timbul akibat

bergeraknya kapal. &apat terjadi meskipun fluidanya ideal (nonvis-ous), Gaya yang

terlibat adalah potential for-e.

1istem Gelombang dibagi menjadi

a. Gelombang 1ejajar ($eman-ar)

b. Gelombang $elintang



Persamaan Hambatan !e$ombang "%/&:

Rw 1

2 ρ. wm . 1 . Vs2

&imana

ρ massa jenis fluida

wm -oeffisien of wafe making

1 /uas permukaan basah kapal

Vs2

"e-epatanv "apal

Ha$0ha$ 'ang mem(engar)hi hambatan ge$ombang :

a. 3roude 4umber

b. oeffi-ient %lo-k (1emakin besar % maka semakin besar hambatan gelombang)

-. #erbandingan %5T (1emakin besar %5T maka semakin besar hambatan gelombang)

d. #engaruh sudut masuk (1emakin besar sudut masuk maka semakin besar hambatan

gelombang)

+ara Mem(erkeci$ Hambatan !e$ombang

a. $emberikan %ulbous %ow pada kapal

#ada kapal!kapal yang didesign dengan bulbous bow akan mereduksi wave!making

resistan-e ini se-ara signifikan, karena bulbous bow akan menghasilkan system gelombang

tersendiri yang akan mengintervensi system gelombang kapal se-ara negative. &an

intervensi dari kedua system gelombang ini akan saling meniadakan masing!masingnya.

b. $emperke-il %

-. $emperke-il perbandingan %5T

d. $emperke-il sudut masuk

. Hambatan Tekanan Viskositas

#engertian viskositas fluida (6at -air) adalah gesekan yang ditimbulkanoleh fluida

bergerak, atau benda padat yang bergerak didalam fluida. %esarnyagesekan ini biasa juga



disebut sebagai derajat kekentalan 6at -air. 'adi semakin besar viskositas 6at -air, maka

semakin susah benda padat bergerak didalam 6at-air tersebut. Viskositas dalam 6at -air,

yang berperan adalah gaya kohesi antar partikel 6at -air.Viskositas dapat dinyatakan

sebagai tahanan aliran fluida yang merupakan gesekan antara molekul!molekul -airan satu

dengan yang lain.

3aktor! faktor yang mempengaruhi viskositas

a. 1uhu

b. "onsentrasi /arutan

-. %erat $olekul 1olute

d. Tekanan

e. +kuran dan %erat $olekul

Parameter Perhit)ngan Hambatan Tekanan Viskositas

a. %ilangan Reynolds merupakan perbandingan antara gaya inersia dan gaya viskos.

%ilangan Reynolds didefinisikan sebagai berikut

b. Hukum 1tokes untuk 3luida "ental

Viskositas dalam aliran fluida kental sama saja dengan gesekan pada gerak benda padat.

+ntuk fluida ideal,viskositas 7 8, sehingga kita selalu menganggap bahwa benda yang

bergerak dalam fluida ideal tidak mengalami gesekan yang disebabkan oleh fluida.

+ara Mengatasi Tera*in'a Hambatan

a. "arena viskositas erat hubungannya dengan air yang se-ara tidak langsung

menghambat laju kapal maka -ara untuk mengatasi terjadinya hambatan adalah

dengan mendesain kapal agar memiliki bulbosbow dengan bentuk tertentu bekerja



dengan memper-epat aliran fluida di daerah permukaan diatas bulb, sehingga

menimbulkan daerah dengan tekanan yang rendah di permukaan fluida.

b. $embuat bentuk kapal stream line

. Hambatan 4*ara

Hambatan udara adalah hambatan yang disebabkan angin atau udara pada bangunan

9 hull kapal di atas garis air.

Persamaan hambatan )*ara :

Ra:5 . a . ρ . 3. v

&imana a "oefisien Hambatan 2ngin! dipengaruhi bentuk bangunan atas

! jika stream line (8,;!8,<)

! maksimal(:,;)

&ipengaruhi jenis kapal

! "apal -epat (8,;!8,=)

! "apal penumpang (8,> ? :,)

! "apal tanker (8,@ ? :,A) ρ "erapatan udara pada saat itu

3 /uas bangunan atas tegak lurus air

V "e-epatan (V kapal B V angin )

+ara Mengatasi Ata) Mem(erkeci$ Tera*in'a Hambatan Angin

%entuk badan kapal dibuat streamline. 3ungsinya sebagai peme-ah angin yang bergerak

berlawanan arah gerak kapal. 'ika bentuk kapal tidak streamline atau luas penampangnya

besar, maka laju kapal akan tertahan oleh gerak angin yang berlawanan karena angin

yang melewati kapal akan tertambat oleh bentuk kapal itu sendiri. 'ika bentuk kapal

streamline, maka laju kapal tidak akan tertahan karena angin yang bergerak menahan

kapal akan terpe-ah menjadi dua karena bentuk kapal yang ujung run-ing tersebut.

5. Hambatan (a*a Ka(a$ – Ka(a$ Keci$ Berkece(atan Tinggi

Hambatan pada kapal ke-il berke-epatan tinggi adalah gaya tahan yang terjadi pada

kapal ke-il yang berke-epan tinggi. $enurut '. /awren-e C:D@<E, karakteristik high speed



-raft dipengaruhi froude numbernya. 3roude number yang besar menyebabkan kapal dapat

men-apai ke-epatan tinggi.

Ka(a$ – Ka(a$ Keci$ Berkece(atan Tinggi :

Hover-raft

#laning Hull

Hidrofoil



P6%H7T4N!AN HAMBATAN T8TAL

1. 4k)ran 4tama Ka(a$

#anjang kapal ( /pp ) 8,=< m

#anjang kapal yang ter-elup air ( /0/ ) A:,=@ m

/ebar kapal ( % ) A,D@ m

1arat kapal ( T ) :,=; m

Tinggi sampai +pper &e-k ( H ) :@,A m

"e-epatan &inas "apal ( Vs ) :>,:= knot

&ata ? data berikut diambil dari "urva Hidrostatik

"oefisien %lo-k ( b ) 8,>@

"oefisien #rismati- ( p ) 8,>@>

012 kapal ( 1 ) :8DD:,><= m

/% kapal ;,@A m

Volume displa-ement ( ∇ ) >A;<D,<A mA

&ispla-ement ( ∆ ) >A<>,:@@> ton

"oefisien midship ( $ ) 8,DD

2. Perhit)ngan Hambatan Tota$ Ka(a$

#erhitungan tahanan kapal ini menggunakan metode holtrop (:D@;), &alam

menghitung tahanan kapal dengan menggunakan metode holtrop ada beberapa komponen

tahanan yang harus kita tentukan. "omponen ? komponen tahanan tersebut antara lain

menentukan

:. Tahanan gesek ( R v )

. Tahanan gelombang ( R w )

A. #erhitungan hubungan model dengan kapal (model ship allowan-e) R2



;.

W W

Rw

R T R v * R w * R2

F..V.f.(:*k).1tot * * F..V. 1tot. 2

( )[ ] W W

RC k C S V W

A F TOT +++:

: ρ

&imana

$assa jenis air laut

:,8< ton5mA

V "e-epatan dinas kapal

:>,:= knots

@,@>:m5se-

1tot /uas permukaan basah kapal total (m)

f "oefisien tahanan gesek kapal

(:*k) "oefisien karena pengaruh bentuk kapal

#erhitungan koefisien tahanan gesek kapal (fo)

&alam perhitungan tahanan gesek kapal Holtrop mengunakan rumus TT (:D<>),

dimana pada rumus ini akan dihitung koefisien tahanan gesek kapal (fo)

)(logRn

8,8><

8 −=Cf

(PNA. Vol II. Hal 90

&imana

fo "oefisien tahanan gesek kapal

Rn %ilangan Reynold

Rn ν

!V T .

( $enurut TT ! :D<> )

VT "e-epatan #er-obaan

:,8= I Vs



:,8= I @,@>:

D,A<=> m5se-

/ #anjang kapal yang ter-elup air (/wl) A:,=@ m

ν "oefisien kekentalan kinematis

:,

:@@A.:8!= m5s

(reff #42 Vol hal. <@ tabel J untuk suhu air laut ≈ :< o )

Rn

=:8.:@@A,:

IA:,=@D,A<=>−

:.@;.<D.;<,D@@;

'adi koefisien tahanan gesek kapal

f 8

);<,D@@;:.@;.<D.(log

8><,8

−

9991

#erhitungan luas permukaan basah total (1tot)

1tot Total luas permukaan basah lambung kapal 9 appendages

1tot 012 * 1app

dimana

012 :8DD:,><= m

1app 1kemudi * 1 boss

+=

<::88 !

"T!S k#m$%&

1kemudi

+×

=@,A:

D@,A<:

:88

=@,A:=;,:

1kemudi ;;,::D@ m

1 boss 8 m

1app ;;,::D@ m



1tot :8DD:,><= * ;;,::D@

::8A<,@>=8 m

Stot

Sappk k k k )E.::():C()::():(

+−+++=+#erhitungan (:*k)

( R#ff' PNA. Vol II. Hal 9

( ) =8;,8

A=;D,8A

::=,8;=::,88=@:,:

:;@>:,8DA,8 −−

⋅+ Cp

V

!

!

!

!

T

!

"C

R

&imana

(:*k :)

&alam hal ini

/R /ength of of run

E):.;(

).8=,8:(.C

−+−Cp

!C"CpCp !

p 8,>@> ( &ata dari TR Hidrostatik dan %onjean urve )

/% ;,@A ( &ata dari TR Hidrostatik dan %onjean urve )

/R

E):>,@>.;(

))@A,;.(8,>@>.8=,8(8,>@>:(.C=@,A:

−+−

/R ;>,<>A; m

- "oefisien bentuk bagian belakang

: * 8,8::stern

%erikut ini harga stern berdasarkan pada tabel K#42 Vol. hal. D:L

Tabel. .: "oefisien Harga stern

"arena bentuk potongan stern normal maka

stern !< 3or pram with gondola

stern !:8 3or V!1haped se-tion

stern 8 3or normal se-tion shape

stern :8 3or +!shaped se-tion with hogner stern



stern 8

- :

0681,1

L

B

8,:;>

4611,0

L

T

8,=:=

1216,0

RL

L

:,:A

A=;D,8A

∇ !

=,<<D@

( ) 6042,0Cp1 −−

,<;<=

1ehingga

(:*k :) 8,DA*(8,;@>:I:I8,:;>I8,=:=I:,:AI=,<@D:I,<;<=)

:,<:< (:*k ) merupakan koefisien akibat pengaruh tonjolan pada lambung kapal di bawah

permukaan garis air.

Harga (:*k ) ini ditunjukan oleh (tabel.< #42 Vol. hal.D)

Tabel. . Harga "oefisien (:*k )

Type of appendages Value of (:*k)

Rudder of single srew ship :,A to :,<

1pade type rudder of twin s-rew ship ,@

1keg rudder of twin s-rew ship :,< to ,8

1haft bra-ket A,8

%ossing ,8

%ilge keel :,;

1tabili6er fins ,@

1hafts ,8

1onar dome ,>

"arena kapal diren-anakan dengan rudder of single srew ship maka diambil harga

(:*k ) :,< * ,8 * :,; * ,> >,=

1ehingga didapatkan



+−+++=+

tot

app

S

S k k k k )E.::():(C)::():(

−+=+ ::8A<,@>=8

;;,::D@E.<D,:()=,>C():,<D():( k

( )A: -os: −+= Fnm#C C C W

R % FnmW λ

(:*k) :,>=D

(R#ff' PNA. Vol II. Hal 9

)!

V Fn t =

&imana

=@,A:.@,D

A<=>,D= Fn

3n 8,:D=;

+ntuk 3n M 8,;

: A:8<;A,>@=:(T5%):,8>D=(D8 ? iN)

!:,A><>

; koefisien yang tergantung pada rasio %5/

; 8,D= (%5/)8,AAAA +ntuk %5/ M 8,::

; %5/ +ntuk 8,::M %5/ M 8,<

; 8,< ? 8,8=<.(%5/) +ntuk %5/ ≥ 8,<

%5/ 8,:;; (8,::M %5/ M 8,<)

$aka, ; %5/

; 8,:;;

;A.>@=: 8,888=

( ) 8>D=.:

"T

8,A<<:

iN 1etengah sudut masuk garis air (F.Ɵo)

F.A;o

:>o ( R#ff' l&n#* plan)



8,88D rad (dimana : o O5:@8 rad)

( ) A><>,:D8

−− + &

8,88>

: A:8<.;A,>@=:(T5%):,8>D=(D8 ? iN)!:,A><>

A:8<.(8,:;;) A,>@=:(:,=;5A,D@):,8>D=.(8,88>)

:,A;;

: (kapal diran-ang tanpa bulbous)

A

)%Tm

2(@,8: T−

2T /uas transom yang ter-elup air (V8)

012 -an part

;=,A: m ( R#ff' #,-#l tab#l + TR H&%ro*tat&k "on/#an)

A

)DD,8.=;,:.D@,A

A:,;=(@,8:−

8,D:8

d !8,D8

m: 8,8:;8;

<

A5:

>DA,;><<,: C !

"

!T

! −

−

∇−

4ilai -< adalah dihitung sebagai berikut

< @,8>D@p ? :A,@=>Ap * =,D@;;pA +ntuk p ≤ 8,@

< :,>A8: ? 8,>8=>.p +ntuk p ≥ 8,@

p 8,>@>

:>;A,:=@,A:D@,A>DA,;

=:,:D8<A,>A;<D><<,:

=;,:=@,A:8:;8;,8

:5A−

−

−

< (@,8>D@.

(8,>@>)? :A,@=>A.(8,>@>)* =,D@;;. (8,>@>A)) :,:>;A

m:

!:,D:=

% Fnm

# :

e ,>:@@:@



,>:@@:@(!:,D:=.;,A><)

8,888A

D,A.8A;,8

= .;,8.−− Fn#-

m

3n!A,D 8,:D=;!A.D

::,>;A=

D,A8A;,8 −− Fn

# 8,888>

-= !:,=DA@< /A5∇≤ <:

-= !:,=DA@< * (/5∇:5A ? @)5,A <: P /A5∇≤ :>>

-= 8 /A5∇Q :>>

/A5∇ :=D,@;=

-= !:,=DA@<

m

D,A.8A;,8.;,8.=DA@<,:

−−− Fn#

m !:,=DA@<.8,;.8,888>

!8,888<

λ :,;;=.p ? 8,8A./5% +nt /5% M :

λ :,;;=.p ? 8,A= +nt /5% Q :

/5% >,8;D

λ (:,;;= . 8,>@>) ? (8,8A . >,8;D)

λ 8,D>A

os (λ.3n! ) 8,;==<

m. -os(λ.3n! ) !8,888

( )

A: -os: −+= Fnm#C C C W

R % FnmW λ

'adi tahanan gelombang kapal (R w) adalah

0 berat kapal pada muatan penuh ρ . ∇ . g

:,8< . >A;<D,<A . D,@

>A>D88,D: kg

>A>,D88D ton



R w50 (:,A;; I : I 8, D:8 I 8,888A) * (!8,888) >A>,D88D:8<;;

8,888:

R w ; 99,1<

2 8,88= . (/wl * :88)!8,:= ? 8,888< ( R#ff' PNA ol II hal 91)

8,888A8;@

'adi Tahanan total kapal adalah

[ ] W W

RC k C S V

W

A F tot +++ ):(

: ρ

Rt

[ ] )8<:D,8(,888A8;@8):,>=D(8,88:;::8A<,@>=.@>:,@.8<,:.

: ++

; <99,3 kN



%6=4M6 HAMBATAN KAPAL

>is)s)n 8$eh:

%7>-AN %A=8K7 HA%AHAP

219<9113139119

P%8!%AM =T4>7 =1 T6KN7K P6%KAPALAN



#AK4LTA= T6KN7K

4N7V6%=7TA= >7P8N6!8%8

=6MA%AN!

291,

hambatan kapal

Documents