Data untuk Design Calculation adalah sebagai berikut :

Data untuk Design Calculation adalah sebagai berikut :

Speed in Service`: 21 knots

PE dari Model Test (inl. CA Allowance): 9592 kW

Propulsion Arrangement :Single-Screw Engines Amidships

Estimated (D = PE / PD: 0.75

Immersion of Propeller Shaft: 7,5 meter

Estimated PD pada 25 knots: 12789 kWWake Fraction, w: 0.20

Thrust Deduction Fraction, t : 0.15

Relative Rotative Eff., (R: 1.05

Hitung Rancangan Propeller untuk :

a. Optimum Diameter Propeller

b. RPM

c. Blade Area Ratio

d. P/D

e. Gambar Profiles Blade Propeller tersebut

Penyelesaian :

1. Parameter yang digunakan

Delivered Power (PD)

PD =

=

= 12789.333 kW (1 W = 0.00134102 HP)

PD = 17150.75 Hp Rate of Rotation (N)

Dalam perencanaan ini nantinya akan digunakan beberapa nilai putaran untuk memdapatkan putaran optimum propeller.

Speed of Advance (Va)

Va= Vs (1 w)

= 21 (1 - 0.20)

= 16.8 knots 2. Diameter Optimum dan Pitch Propellera. Open Water ConditionProsedur penentuan diameter dengan menggunakan Bp-( diagram adalah sebagai berikut :

Menentukan harga Power Coefficient

(Bp)=

=

=

Untuk mendapatkan putaran optimum propeller maka digunakan persamaan diatas dengan memasukkan beberapa nilai putaran. Dan dari hasil Bp, kemudian diplotkan ke dalam grid Bp-( diagram dan dipotongkan dengan Maximum Efficiency Line, sehingga akan didapatkan nilai (O dan (O pada Open Water Condition.

Nilai (O dan (O didapatkan dari diagram B4-40

N (rpm)Bpo0.1739xBp^(0.5)

12013.5841.440.6620.640877537

12514.151.470.6580.654092897

13014.7161.50.6530.66704649

13515.2821.5250.650.679753279

14015.8481.550.6450.692226856

14516.4141.5750.6420.70447961

15016.981.60.6390.716522869

Dari tabel di atas dapat diketahui bahwa yang mempunyai efisiensi tertinggi adalah ketika propeller pada putaran 120 rpm.

Maka dari nilai putaran tersebut akan didapatkan rasio pitch-diameter dalam kondisi open water dengan cara menarik garis ke kiri dari titik potong dengan Maximum Efficiency Line. Sehingga didapat nilai = 0.94 dan (O = 0.662 serta nilai (O = 1.44 Dengan demikian diameter propeller dapat ditentukan berdasarkan persamaan berikut ini :

DO=

=

= 6.2 m

Diperoleh nilai Pitch Propeller, dimana = 0.94

PO = 0.94 DO

= 0.94 (6.2 m)

= 5.828 m

b. Behind the Ship Condition

Nilai diameter propeller yang didapat di atas adalah pada kondisi open water test, oleh karena itu nilai tersebut harus dikonversikan menjadi kondisi Behind the Ship yang mana ukurannya lebih kecil dari diameter propeller pada kondisi open water. Glover (1992) mengekspresikan hubungan tersebut dengan pendekatan untuk Single Screw adalah sebagai berikut :

DB= 0.95 DO

= 0.95 (6.2 m)

= 5.89 m

Maka dilakukan perhitungan ulang untuk menentukan nilai advance coefficient ((B) yaitu sebagai berikut :

(B=

=

= 1.4Dengan tidak mengubah harga Bp, maka Pitch-Diameter Ratio Propeller untuk dibelakang kapal dapat diketahui. Dengan cara harga Bp diplotkan kembali pada Bp-( diagram dan diinterseksikan dengan nilai (B, sehingga diperoleh :

= 1

(B

= 0.66Dengan demikian dapt diperoleh untuk nilai pitch propeller di belakang kapal, dimana

= 1

P= x DB

= 1 (5.89 m)

= 5.89 m

3. Blade Surface AreaDalam perancangan luasan permukaan blade propeller, ada beberapa hal yang perlu diperhatikan yaitu (a) pengaruh (effects) dari impact pressure pada bagian back-propeller; (b) besarnya vibration exitation dari propeller; (c) nilai cavitation yang minimal. Angka Kavitasi ((R)

(R=

Dimana ;PH = tekanan akibat ketercelupan propeller. Nilai PH jika propeller tercelup ke dalam air sedalam 7.5 m adalah 1+0.75 = 1.75 x 105 N/m2

PCR = vapour pressure, diasumsikan 1.3 x 105 N/m2

VR = relative velocity yang bekerja pada propeller disk,

VR2 = VA2 +

= (8.642)2 +

= 745.1 VR= 27.3 m/s

(R=

=

= 0.38Angka kavitasi tersebut kemudian dimasukkan ke dalam Burrils Diagram untuk mendapatkan nilai Thrust Coefficient (C)

Thrust Coefficient

Dari burrils diagram diperoleh C= 0.1625

T=

=

= 1044.65 kN Projected Area dari Propeller

C=

0.1625=

AP=

= 16.83 m2 Developed Area dari propeller

AD=

=

= 20.08 m24. Blade Number

Dimana ;

= tekanan pada center line propeller

Po=

= 101.3kN/m2 + 1025 kg/m3 9.81 m/s2 7.5 m

= 1.767x105 N/m2 (176.714 kpa)

Pv untuk t = 15oC adalah 1.7 kPa

= 176.714-1.7

= 175.014 kPa

k= constant varying from 0 (for transom-stern naval vessel) to 0.20 (for high-powered single-screw vessels)

Z= jumlah daun, direncanakan 4 (dari tipe propeller B 4-40)

=

=

= 0.6Jadi dari perhitungan di atas dapat diperoleh :

1. Optimum diameter propeller= 5.89 m

2. RPM

= 120 RPM

3. Blade Area Ratio

= 0.6

4. P/D

= 1

_1175554976.unknown

_1175638602.unknown

_1175881001.unknown

_1209200482.unknown

_1209200607.unknown

_1209200425.unknown

_1175639952.unknown

_1175640143.unknown

_1175641020.unknown

_1175642242.unknown

_1175640969.unknown

_1175640100.unknown

_1175639046.unknown

_1175639119.unknown

_1175638757.unknown

_1175628271.unknown

_1175636080.unknown

_1175638082.unknown

_1175636018.unknown

_1175557376.unknown

_1175560471.unknown

_1175595751.unknown

_1175557550.unknown

_1175556141.unknown

_1175556484.unknown

_1175547003.unknown

_1175553128.unknown

_1175546926.unknown