analisa pola gelombang pada kapal model …

9
ANALISA POLA GELOMBANG PADA KAPAL MODEL PENTAMARAN PENTA CONFIGURATION DENGAN VARIASI RASIO DAN KECEPATAN Rachmat Asto Wibowo 1206217805 Mahasiswa S1, Program Studi Teknik Perkapalan, Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Depok 16424 Email: [email protected] ABSTRAK Indonesia merupakan negara yang 2/3 luas wilayahnya adalah laut sehingga membutuhkan kapal untuk transportasi laut. Meningkatnya penggunaan kapal maka kebutuhan volume ruang dan bahan bakar semakin bertambah pula. Salah satu solusinya adalah penggunaan kapal multihull, sehingga skripsi ini membahas tentang studi pola gelombang kapal model pentamaran dengan variasi konfigurasi rasio dan kecepatan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui besar sudut dan pola gelombang pada kapal model pentamaran. Studi ini dilakukan dengan uji tarik pada kolam uji dengan menggunakan kamera digital pada Fn = 0,2-0,85. Hasil peneilitian ditampilkan dalam bentuk kurva Froude Number terhadap sudut dan panjang interferensi gelombang. .Kata kunci : multihull, pentamaran, pola gelombang, interferensi gelombang ABSTRACT Indonesia is a country that almost 65% of its area consist of ocean. So it is clear that this condition requires vessels for sea transport. The increasing needs of ship are linear with the expanding needs of the fuel and the ship volume as well. One of the solution is the use of multihull vessel, so this final thesis discusses about the study of the wave patterns using pentamaran model ships with a variety of configuration and the speed ratio. This study aims to find a big corner and wave patterns on pentamaran ship model. This study was conducted by a tensile test on a test pool with a digital camera at Fn = 0.2 to 0.85. The outputs of the research displayed in the form of curves Froude Number of the angle and length of wave interference. Keyword : multihull, pentamaran, wave pattern, wave interference 1. PENDAHULUAN Indonesia merupakan negara kepulauan yang 2/3 luas wilayahnya adalah laut yang memiliki luas sekitar 5,8 juta km 2 . Oleh karena itu, moda transportasi laut yaitu kapal sangat penting untuk penghubung antar pulau. Kapal adalah kendaraan pengangkut yang digunakan untuk membantu aktivitas manusia di wilayah perairan, seperti penangkapan ikan, pengangkutan barang dan penumpang, dsb. Meningatnya penggunaan transportasi khususnya transportasi laut maka kebutuhan volume ruang dan bahan bakar semakin bertambah pula. Beberapa peneliti dan kalangan akademisi berlomba-lomba untuk mengembangkan teknologi dan menciptakan inovasi kapal sehingga dapat meningkatkan efisiensi, volume ruang yang lebih besar dan mengurangi pengunaan bahan bakar. Hambatan merupakan komponen paling penting pada perencanaan kapal. Dengan kata lain, pengurangan hambatan adalah faktor penting untuk menjawab tantangan tersebut. Pada umunya rasio kerampingan yang besar dibutuhkan untuk mengurangi hambatan. Namun, kekurangan utama dari kerampingan ini adalah berkurangnya stabilitas transversal. Oleh karena itu untuk menutupi kekurangan dari single body harus diubah menjadi multihull dengan jarak antar lambung yang tepat (Javarmandi, 2008). Kapal multihull memiliki geladak yang lebih luas dan stabilitas yang lebih aman dibandingkan kapal monohull (Insel dan Molland, 1992). Jenis kapal multihull ada berbagai macam, yaitu katamaran (2 lambung), trimaran (3 lambung), tetramaran (4 lambung) dan pentamaran (5 lambung). Pentamaran adalah kapal dengan lima lambung yang memiliki luas bidang basah yang lebih besar dibandingkan tertamaran, trimaran, katamaran, maupun monohull. Terdapat fenomena yang menarik terkait dengan hambatan yang terjadi pada kapal pentamaran. Kapal pentamaran terdiri dari lima lambung, sehingga akan terjadi Analisis pola ..., Rachmat Asto Wibowo, FT UI, 2016

Upload: others

Post on 16-Oct-2021

4 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: ANALISA POLA GELOMBANG PADA KAPAL MODEL …

ANALISA POLA GELOMBANG PADA KAPAL MODEL PENTAMARAN PENTA CONFIGURATION DENGAN VARIASI RASIO DAN KECEPATAN

Rachmat Asto Wibowo 1206217805 Mahasiswa S1, Program Studi Teknik Perkapalan, Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas

Indonesia, Depok 16424 Email: [email protected]

ABSTRAK

Indonesia merupakan negara yang 2/3 luas wilayahnya adalah laut sehingga membutuhkan kapal untuk transportasi laut. Meningkatnya penggunaan kapal maka kebutuhan volume ruang dan bahan bakar semakin bertambah pula. Salah satu solusinya adalah penggunaan kapal multihull, sehingga skripsi ini membahas tentang studi pola gelombang kapal model pentamaran dengan variasi konfigurasi rasio dan kecepatan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui besar sudut dan pola gelombang pada kapal model pentamaran. Studi ini dilakukan dengan uji tarik pada kolam uji dengan menggunakan kamera digital pada Fn = 0,2-0,85. Hasil peneilitian ditampilkan dalam bentuk kurva Froude Number terhadap sudut dan panjang interferensi gelombang.

.Kata kunci : multihull, pentamaran, pola gelombang, interferensi gelombang

ABSTRACT

Indonesia is a country that almost 65% of its area consist of ocean. So it is clear that this condition requires vessels for sea transport. The increasing needs of ship are linear with the expanding needs of the fuel and the ship volume as well. One of the solution is the use of multihull vessel, so this final thesis discusses about the study of the wave patterns using pentamaran model ships with a variety of configuration and the speed ratio. This study aims to find a big corner and wave patterns on pentamaran ship model. This study was conducted by a tensile test on a test pool with a digital camera at Fn = 0.2 to 0.85. The outputs of the research displayed in the form of curves Froude Number of the angle and length of wave interference.

Keyword : multihull, pentamaran, wave pattern, wave interference

1. PENDAHULUANIndonesia merupakan negara kepulauan

yang 2/3 luas wilayahnya adalah laut yang memiliki luas sekitar 5,8 juta km2. Oleh karena itu, moda transportasi laut yaitu kapal sangat penting untuk penghubung antar pulau. Kapal adalah kendaraan pengangkut yang digunakan untuk membantu aktivitas manusia di wilayah perairan, seperti penangkapan ikan, pengangkutan barang dan penumpang, dsb. Meningatnya penggunaan transportasi khususnya transportasi laut maka kebutuhan volume ruang dan bahan bakar semakin bertambah pula. Beberapa peneliti dan kalangan akademisi berlomba-lomba untuk mengembangkan teknologi dan menciptakan inovasi kapal sehingga dapat meningkatkan efisiensi, volume ruang yang lebih besar dan mengurangi pengunaan bahan bakar.

Hambatan merupakan komponen paling penting pada perencanaan kapal. Dengan kata lain, pengurangan hambatan adalah faktor penting untuk

menjawab tantangan tersebut. Pada umunya rasio kerampingan yang besar dibutuhkan untuk mengurangi hambatan. Namun, kekurangan utama dari kerampingan ini adalah berkurangnya stabilitas transversal. Oleh karena itu untuk menutupi kekurangan dari single body harus diubah menjadi multihull dengan jarak antar lambung yang tepat (Javarmandi, 2008). Kapal multihull memiliki geladak yang lebih luas dan stabilitas yang lebih aman dibandingkan kapal monohull (Insel dan Molland, 1992). Jenis kapal multihull ada berbagai macam, yaitu katamaran (2 lambung), trimaran (3 lambung), tetramaran (4 lambung) dan pentamaran (5 lambung).

Pentamaran adalah kapal dengan lima lambung yang memiliki luas bidang basah yang lebih besar dibandingkan tertamaran, trimaran, katamaran, maupun monohull. Terdapat fenomena yang menarik terkait dengan hambatan yang terjadi pada kapal pentamaran. Kapal pentamaran terdiri dari lima lambung, sehingga akan terjadi

Analisis pola ..., Rachmat Asto Wibowo, FT UI, 2016

Page 2: ANALISA POLA GELOMBANG PADA KAPAL MODEL …

interferensi hambatan pada setiap lambungnya. Hal ini tentu saja akan mempengaruhi total besarnya hambatan pada kapal pentamaran itu sendiri. Perlu diketahui bahwa analisa aliran viskos pada lambung kapal pentamaran masih sangat terbatas di dalam literatur. Pendekatan lebih banyak memanfaatkan Computational Fluid Dynamics (CFD) pada sebuah model. Oleh sebab itu penulis meneliti tentang kapal pentamaran, serta menganalisa pola gelombang dan besar sudut yang dihasilkan oleh setiap lambung terhadap hambatan yang terjadi.

Penelitian ini akan membantu mengetahui karakteristik pola gelombang dari kapal pentamaran dengan variasi jarak, konfigurasi rasio dan kecepatan yang berbeda. Serta membantu mengetahui besar sudut yang dihasilkan setiap lambung kapal pentamaran. Hal ini didapatkan melalui eksperimental uji tarik di kolam uji. 2. LANDASAN TEORI

2.1. Hambatan Kapal Komponen hambatan total pertama kali

diperkenalkan oleh W. Froude. Dimana hambatan total merupakan penjumlahan hambatan gesek (RF) dengan hambatan sisa (RR) sehingga didapat persamaan:

RTM = RFM + RRM (1) Dimana: RTM : Hambatan total model dari percobaan. RFM : Hambatan gesek dari permukaan datar yang memiliki permukaan basah yang sama dengan model, yang mana dapat ditentukan dari:

RFM = f S Vn (2) f,n : konstanta, fungsi dari panjang dan sifat permukaan. RRM : Hambatan sisa dari model.

2.2. Hambatan Kapal Multihull Hambatan kapal multihull diasumsikan

sebagai penjumlahan dari beberapa komponen yang saling tidak bergantung (independent) agar mudah memecahkan masalah hambatan kapal dan pengaruh jarak antara lambung (hull separation).

Hambatan kapal multihull memiliki fenomena yang lebih kompleks dibanding dengan monohull, sebab adanya pengaruh interferensi dan interaksi diantara dua lambung kapal. Pengaruh interferensi dan interaksi tersebut sangat pedu dikaji secara saksama baik melalui eksperimen maupun melalui simulasi CFD, agar nantinya hasil

ini dapat memberikan kontribusi didalam memprediksi komponen hambatan dan total hambatan kapal multihull.

Pengaruh interferensi dan interaksi yang dimaksud diatas dapat dikelompokkan atas dua bagian :

1. Interferensi Lambung Kapal

Aliran air disekitar lambung (demihull) yang simetris adalah tidak simetris yang disebabkan timbulnya interaksi aliran diantara lambung tersebut yaitu besar tekanan yang timbul disekitar lambung adalah relatif tidak simetri terhadap garis tengah (centerline) lambung. Hal tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut:

a. Usikan kecepatan aliran disekitar lambung (demihull) meningkat, khususnya di area bagian dalam (tunnel side). Penambahan kecepatan menyebabkan meningkatnya hambatan skin friction dan memodifikasi fom factor

b. Karena ketinggian gelombang pada belakang lambung (stem) bagian dalam dan luar adalah berbeda, maka aliran air pada stem memperlihatkan arah ke datam atau ke arah luar. Hal ini mengakibatkan terjadinya spray pada belakang lambung yang selanjutnya menimbulkan komponen drag.

c. Sebagaimana gelombang yang ditimbulkan dari satu lambung yang mencapai lambung lainnya, maka luas bidang basah akan berubah, sehingga hambatan skin fiiction juga berubah.

2. Interferensi Gelombang

Sebagaimana lebih dari satu lambung kapal multihull yang secara berdampingan melaju pada kecepatan tertentu maka pengaruh interfensi dan interaksi hambatan gelombang yang ditimbulkan dapat diobservasi. a. Karena adanya perubahan tekanan sekitar, rnaka gelombang (wavemaking). Pada lambung (demihull) dapat berubah. Dengan kata lain formasi gelombang dari lambung dapat berbeda dari lambung yang terisolasi. b. Interaksi gelombang yang ditimbulkan oleh lambung dapat tejadi. Gelombang transversal dari satu lambung selalu diperkuat oieh lambung lainnya, sedangkan pencaran gelombang yang terjadi didepan (bow) dari lambung yang satu dapat ditiadakan oleh pencaran gelombang dibelakang (stem) dari lambung lainnya atau oleh refleksi gelombang depan yang sama dari lambung lainnya.

Analisis pola ..., Rachmat Asto Wibowo, FT UI, 2016

Page 3: ANALISA POLA GELOMBANG PADA KAPAL MODEL …

c. Refieksi pencaran gelombang dari lambung lainnya membuat fenomena interferensi dan interaksi menjadi kompleks dan rumit.

2.5 Bilangan Reynolds Bilangan reynolds merupakan parameter

yang dapat menentukan suatu aliran itu laminar atau turbulen. Bilangan reynolds merupakan bilangan tak berdimensi yang menyatakan perbandingan antara gaya inersia dan gaya viskos di dalam fluida.

Re = 𝑽 𝑳∅

(3)

Dimana : Re : Bilanga Reynolds V : Kecepatan Kapal (m/s) L : Panjang Kapal (m) Φ : Viskositas Kinematik (m2/s)

2.6 Bilangan Froude Hambatan menurut Froude merupakan

fungsi dari kecepatan, bentuk, dan, viskositas. Setiap kapal pasti memiliki gaya inersia, gravitasi, dan viskositas. Ketiga gaya tersebut bekerja secara bersamaan. Gaya viskositas dinyatakan dengan besarnya hambatan gesek pada suatu kapal yang memiliki hubungan dengan bilangan reynold yaitu perbandingan dari gaya inersia terhadap gaya viskositasnya. Sedangkan gaya gravitasi dinyatakan oleh besarnya gelombang yang terbentuk dari bentuk lambung kapal disaat memiliki kecepatan. Berikut persamaan bilangan Froude.

Fn = 𝑽𝒈 𝑳

(4)

Dimana : Fn : Froude Number V : Kecepatan Kapal (m/s) g : Gaya Gravitasi (m/s2) L : Panjang garis air kapal (m)

2.7 Pola Gelombang Pada tahun 1900 Lord Kelvin melakukan

penelitian tentang terjadinya pola gelombang. Penelitian tersebut mengamati sebuah titik tekanan tunggal yang bergerak sepanjang garis lurus aliran air. Gerakan titik tersebut menimbulkan sejumlah gelombang yang bergabung membentuk pola yang khas, pola ini terdiri dari sistem gelombang melintang dan sistem gelombang divergen yang menyebar di titik tersebut. Gambar 2.1. menunjukkan pola gelombang, seluruh bagian pola itu berada diantara dua garis lurus yang berawal dari titik tersebut dan masing-masing. Pada sisi yang berbeda membentuk sudut 19,5 derajat.

Gambar 2.1 Pola gelombang Lord Kelvin

(Faltinsen, 2005) menjelaskan cara untuk mengukur sudut gelombang pada kapal multihull, dimana panjang gelombang tersebut akan menghasilkan interaksi antar lambung atau disebut dengan interferensi. Berikut gambar cara mengukur sudut gelombang (kelvin angle) menurut Faltinsen :

Gambar 2.2 Pengukuran sudut gelombang kapal

multihull (Faltinsen, 2005)

3. METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Pembuatan Kapal Model

Dimensi utama kapal model pentamaran adalah sebagai berikut : Tabel 3.1. Dimensi utama kapal model pentamaran Dimensi Utama Kapal

Mainhull (mm)

Symmetric Sidehull (mm)

Asymmetric Sidehull (mm)

LOA

(panjang kapal)

1800 1350 1350

B (lebar kapal)

180 140 70

T (draft kapal)

60 20 20

H (tinggi kapal)

170 130 130

Kapal model pentamaran pada penelitian

ini memiliki 5 lambung yang berbeda-beda, yaitu 1 lambung utama (main hull), 2 lambung symmetric side hull, dan 2 lambung asymmetric side hull. Ukuran antara main hull, symmetric side hull, dan

Analisis pola ..., Rachmat Asto Wibowo, FT UI, 2016

Page 4: ANALISA POLA GELOMBANG PADA KAPAL MODEL …

asymmetric side hull berbeda-beda seperti apa yang sudah dipaparkan pada tabel diatas.

Adapun gambar hasil rancangan lines plan kapal model pentamaran dari main hull, symmetric side hull, dan asymmetric side hull. Proses pengerjaan lines plan menggunakan aplikasi Maxsurf kemudian disempurnakan dengan AutoCad.

• Lines plan main hull

Gambar 3.1. Body plan main hull

Gambar 3.2. Sheer plan main hull

Gambar 3.3. Half breadth plan main hull

• Lines plan symmetric side hull

Gambar 3.4. Body plan symmetric side hull

Gambar 3.5. Sheer plan symmetric side hull

Gambar 3.6. Half breadth plan symmetric side hull

• Lines plan asymmetric side hull

Gambar 3.7. Body plan asymmetric side hull

Gambar 3.8. Sheer plan asymmetric side hull

Gambar 3.9. Half breadth plan asymmetric side

hull

3.2 Konfigurasi Bentuk Lambung Kapal Proses selanjutnya pada penelitian ini,

seluruh lambung dirangkai menjadi suatu konfigurasi yaitu “Penta Configuration”. Penta Configuration adalah konfigurasi yang dimana midship semua lambung berada sejajar, dengan posisi main hull yang selalu berada ditengah. Pada penelitian ini menggunakan 2 konfigurasi rasio, yaitu :

1. Konfigurasi rasio jarak antar lambung secara melintang, perbedaan jarak antar lambung ada 3 kali perubahan yaitu 20 cm, 25 cm, dan 30 cm.

2. Konfigurasi rasio innerhull dan outerhull position yaitu mengubah posisi antara symmetric side hull dengan asymmetric side hull. Sehingga lambung terluar kapal pada penta configuration berubah. Untuk lebih jelasnya perhatikan gambar

berikut.

Gambar 3.10. Asymmetric outboard side hull : outerhull position

Analisis pola ..., Rachmat Asto Wibowo, FT UI, 2016

Page 5: ANALISA POLA GELOMBANG PADA KAPAL MODEL …

Gambar 3.11. Asymmetric outboard side hull : innerhull position Dari setiap konfigurasi rasio memliki 11 perubahan kecepatan dan setiap kecepatan dilakukan uji tarik sebanyak 3 kali tarikan. Sehingga satu konfigurasi rasio memiliki 33 kali tarikan. Hal tersebut dilakukan secara berulang untuk setiap konfigurasi rasio sehingga jika ditotal penelitian ini memiliki 198 tarikan.

3.3 Rancangan Alat Uji Eksperimen Berikut adalah alat uji eksperimen yang

digunakan pada penelitian ini, antara lain : 1. Alat Penarik Kapal Alat ini merupakan seperangkat alat yang

terdiri dari rangka, motor listrik, gulungan tali, belt, dsb yang berfungsi untuk menarik kapal pada saat uji tarik pada kolam uji. Alat penarik ini diasumsikan sebagai alat penggerak suatu kapal dengan kecepatan tertentu sesuai dengan variabel uji penulis. Berikut adalah gambar alat penarik kapal. 2. Voltage Regulator

Dalam penelitian ini voltage regulator berfungsi untuk mengatur putaran motor listrik sehingga putaran motor bervariasi. Putaran motor listrik berubah seiring dengan berubahnya voltase masukan sehingga mendapatkan kecepatan kapal yang diinginkan. Berikut adalah gambar dari voltage regulator.

3. Load Cell Transducer dan Interface Load cell digunakan untuk mengukur gaya

tarik pada saat kapal model ditarik, load cell terhubung dengan interface dan laptop. Alat ini bekerja dengan prinsip deformasi suatu material akibat adanya tegangan mekanis yang bekerja. Berikut adalah gambar dari load cell transducer dan interface. Sedangkan Interface digunakan sebagai alat pembaca dari load cell yang dihubungkan dengan kabel.

4. Laptop Laptop digunakan sebagai display monitor

hasil keluaran dari interface dan loadcell. Aplikasi lab view digunakan pada laptop untuk membaca data pada load cell dan interface.

5. Beban Agar kapal memiliki draft yang sama saat

dicelupkan di air, pemberian beban perlu dilakukan. Selain itu pemberian beban juga bertujuan agar kapal tidak trim atau tidak seimbang saat uji tarik kapal.

6. Alat Pengukur Waktu Alat pengukur waktu digunakan untuk

mengukur waktu saat kapal di uji tarik. 7. Kamera Kamera digunakan sebagai alat perekam saat

uji tarik dilakukan. Pada penilitian ini menggunakan 2 kamera digital dengan 1 kamera diletakkan ditengah kolam uji, dan 1 kamera diletakkan di depan kapal.

3.5 Prosedur Uji Tarik Pengujian tarik dilakukan dengan tujuan

mengetahui besar nilai hambatan kapal serta mengetahui pola gelombang dan nilai sudut yang dihasilkan dari setiap konfigurasi. Eksperimen ini dilakukan pada kolam uji dengan ukuran panjang 40 m x 10 m x 3 m. Berikut adalah gambar layout uji tarik kapal.

Gambar 3.16. Layout uji tarik Berikut ini adalah prosedur pengujian tarik

pada kapal model pentamaran dengan beberapa variasi yang sudah ditentukan :

• Instalasi alat dilakukan sesuai rancangan yang terlihat pada Gambar 3.16.

• Model kapal pentamaran dirangkai sesuai dengan konfigurasi yang telah ditentukan. Kemudian model kapal tersebut diletakan pada kolam uji.

• Kemudian load cell diletakkan di bagian depan kapal model yang dihubungkan dengan tali penarik yang terhubung dengan motor listrik yang nantinya akan menggulung tali.

• Load cell juga terhubung dengan interface yang dihubungkan dengan kabel sehingga ketika kapal ditarik, data gaya tarik pada kapal akan muncul pada laptop dalam

Analisis pola ..., Rachmat Asto Wibowo, FT UI, 2016

Page 6: ANALISA POLA GELOMBANG PADA KAPAL MODEL …

bentuk angka-angka. Tentunya nyalakan laptop untuk membaca hasil data.

• Pasang kamera pada bagian depan kapal dan di tengah kolam uji menggunakan penyangga besi siku bolong. Kemudian nyalakan kamera untuk merekam.

• Melakukan pengukuran pada pinggir kolam sebesar 6 m, lalu persiapkan 2 orang diantara range jarak tersebut dengan stopwatch. Hal ini dimaksudkan untuk mencatat waktu ketika kapal melalui range jarak tersebut.

• Motor listrik kemudian dinyalakan dengan pengaturan voltase yang diinginkan menggunakan voltage regulator. Kemudian kapal pentamaran akan bergerak.

• Uji tarik dilakukan sebanyak 3 kali pada 1 kecepatan, agar mendapatkan hasil data yang maksimal,

• Ulangi percobaan dengan variasi kecepatan dan konfigurasi rasio lainnya yang sudah ditentukan.

4. HASIL DAN ANALISA Pengujian menggunakan kapal model yang memiliki lima lambung dengan variasi jarak antar lambung, kecepatan dan posisi lambung asimetris. Uji tarik dilakukan dengan perbedaan angka Froude Number yaitu dari 0,2 hingga 0,85 dengan variasi konfigurasi rasio dan perbedaan jarak antar lambung yaitu 20 cm, 25 cm, dan 30 cm. Hasil eksperimen uji tarik kapal pentamaran konfigurasi penta menghasilkan sudut gelombang yang berbeda pada perubahan variasi kecepatan dan rasio jarak antar lambung. Pola perubahan besarnya sudut masih sulit ditentukan karena data besar sudut yang didapat masih terlalu acak. Hal ini dipengaruhi oleh beberapa error yang terjadi seperti human error atau kondisi peralatan yang digunakan pada eksperimen kali ini kurang mendukung. Sehingga perlu dilakukan pengambilan data secara berulang untuk mendapatkan data yang memiliki kesalahan sistematik yang lebih kecil dibanding pengambilan data hanya satu kali. 4.1 Analisa Sudut Gelombang Pada analisa seluruh data sudut gelombang menampilkan seluruh data sudut setiap variasi konfigurasi Penta yang telah diuji dalam sebuah

grafik perbandingan bilangan Froude (Fn) terhadap nilai sudut gelombang (α). Berdasarkan gambar 4.1, 4.2., dan 4.3 secara umum dapat disimpulkan bahwa konfigurasi yang memiliki besaran sudut terendah pada mainhull, symmetric sidehull, dan asymmetric sidehull adalah sebagai berikut :

1. Pada sudut yang dihasilkan mainhull yaitu pada konfigurasi A2

2. Pada sudut yang dihasilkan symmetric sidehull yaitu pada konfigurasi A2

3. Pada sudut yang dihasilkan asymmetric sidehull yaitu pada konfigurasi A2

Dari 3 poin di atas lambung – lambung pada konfigurasi A2 menghasilkan nilai sudut paling kecil. Maka dapat diprediksi bahwa konfigurasi A2 akan menghasilkan kecepatan kapal yang paling tinggi (dengan gaya dorong kapal yang sama setiap konfigurasinya) dibandingkan dengan 5 konfigurasi lain yang diuji pada eksperimen ini.

Gambar 4.1 Grafik perbandingan sudut gelombang pada mainhull setiap konfigurasi

Gambar 4.2. Grafik perbandingan sudut gelombang pada symmetric sidehull setiap konfigurasi

Analisis pola ..., Rachmat Asto Wibowo, FT UI, 2016

Page 7: ANALISA POLA GELOMBANG PADA KAPAL MODEL …

Gambar 4.3. Grafik perbandingan sudut gelombang pada asymmetric sidehull setiap konfigurasi 4.2 Analisa Interferensi Gelombang Pada analisa seluruh data sudut gelombang menampilkan seluruh data sudut setiap variasi konfigurasi penta yang telah diuji dalam sebuah grafik perbandingan bilangan Froude (Fn) terhadap persentase jarak titik temu interferensi gelombang dari haluan lambung (%). Berdasarkan gambar 4.6, 4.7., dan 4.8. secara umum dapat disimpulkan bahwa konfigurasi yang memiliki jarak terjauh letak titik interferensi gelombang pada mainhull, symmetric sidehull, dan asymmetric sidehull adalah sebagai berikut :

1. Pada interferensi yang dihasilkan mainhull yaitu pada konfigurasi A3

2. Pada interferensi yang dihasilkan symmetric sidehull yaitu pada konfigurasi A3

3. Pada interferensi yang dihasilkan asymmetric sidehull yaitu pada konfigurasi A3

Gambar 4.6. Grafik perbandingan interferensi gelombang pada mainhull setiap konfigurasi

Gambar 4.7. Grafik perbandingan interferensi gelombang pada symmetric sidehull setiap konfigurasi

Gambar 4.8. Grafik perbandingan interferensi gelombang pada asymmetric sidehull setiap konfigurasi 5. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Dari penelitian ini dapat disimpulkan beberapa hal antara lain :

1. Karena jumlah lambung kapal pentamaran yang banyak, kapal ini memiliki banyak sekali variasi konfigurasi. Konfigurasi-konfigurasi tersebut dibuat untuk mendapatkan konfigurasi yang optimal dalam hal nilai hambatan, luasan dek, stabilitas, kekuatan dsb.

2. Dari hasil dari eksperimen dapat disimpulkan bahwa kemungkinan yang terjadi semkain tinggi kecepatan kapal maka akan semakin kecil sudut gelombang (α) yang dihasilkan dan semakin tinggi panjang interferensi gelombang yang dihasilkan, akan tetapi hal tersebut berlaku pada saat kecepatan tertentu.

Analisis pola ..., Rachmat Asto Wibowo, FT UI, 2016

Page 8: ANALISA POLA GELOMBANG PADA KAPAL MODEL …

3. Nilai bilangan Froude yang digunakan pada penelitian ini adalah pada rentang 0.2– 0.85. Dari hasil pengujian didapatkan bahwa pada rentang Fn = 0.55–0.7 terjadi nilai sudut paling rendah. Hasil ini menunjukkan bahwa besarnya sudut gelombang dipengaruhi oleh perubahan kecepatan. Semakin meningkat kecepatan kapal maka besar sudut gelombang yang terbentuk semakin kecil.

4. Pada data interferensi gelombang dari keseluruhan konfigurasi yang diuji menunjukkan bahwa persentase jarak terjauh posisi interferensi gelombang dari haluan lambung pentamaran terjadi pada Fn 0.6 – 0.7. Pola grafik interferensi gelombang berkebalikan dengan grafik sudut dimana semakin tinggi kecepatan kapal maka titik interferensi gelombang semakin jauh.

5. Dari hasil ekspermen didapatkan bahwa nilai sudut (α) terendah pada konfigurasi A2 pada mainhull yaitu sebesar 9.98 dearajat, pada symmetric sidehull sebesar 9.15 dearajat, dan pada asymmetric sidehull sebesar 8.57 derajat. Semua nilai sudut terendah terjadi pada Fn = 0.62. Dan didapatkan bahwa nilai interferensi gelombang tertinggi pada konfigurasi A3, yaitu sebesar 59.51% untuk mainhull, 57.31% dan 89.58% untuk symmetric sidehull, dan 88.84% untuk asymmetric sidehull. Semua nilai interferensi terjadi pada Fn = 0.63

6. Dari seluruh konfigurasi kapal model pentamaran yang diuji didapatkan kontur grafik terbaik yaitu pada konfigurasi A2 untuk sudut gelombang dan A3 untuk interferensi gelombang. Penilaian tersebut dilihat dari bentuk grafik trendline keseluruhan data pada masing-masing konfigurasi rasio serta dilihat dari nilai terendah untuk sudut gelombang dan nilai tertinggi untuk interferensi gelombang.

5.2 Saran Dari hasil penelitian ini ada beberapa saran yang perlu dipertimbangkan antara lain :

1. Kapal pentamaran memiliki banyak variasi konfigurasi. Maka perlu adanya pengujian pada konfigurasi yang berbeda untuk dibandingkan dengan penelitian ini

sehingga didapatkan konfigurasi yang paling optimal.

2. Untuk mengurangi terjadinya error, perlu adanya peningkatan kualitas peralatan yang digunakan pada penelitian seperti ini sehingga data yang didapatkan lebih akurat lagi.

3. Penelitian ini hanya sebatas penelitian eksperiman. Perlu dibuatkan simulasi CFD sebagai perbandingan data eksperimen dengan numeric sehingga didapatkan persamaan numeric yang hasilnya mampu memprediksi data eksperimen. Hasil dari numeric nanti dapat digunakan sebagai prediksi awal kondisi kapal yang akan dibuat.

4. Penelitian ini hanya sebatas menghitung sudut gelombang tiap lambung dan posisi interferensi gelombang antar lambung. Kedepannya hasil pengukuran sudut gelombang dapat dibandingkan dengan nilai hambatan kapal sehingga dapat diperhitungkan pengaruh besar sudut gelombang yang terbentuk terhadap nilai hambatan kapal.

DAFTAR PUSTAKA Harvald, S A. (1983). Tahanan dan propulsi kapal-penerjemah, Ir. Jusuf Sutomo. Surabaya: Airlangga University Press. Rabaud, Marc., & Moisy, Frederic. (2013). Ship wakes: Kelvin or Mach angle?. France: Institut Universitaire de France. Rozman, Spela. (2009). Wake pattern of a boat. Ljubljana: Department for physics, Faculty for Mathematics and Physics, University of Ljubljana. Yanuar., Gunawan., A. Muhyi., A. Jamaluddin. (2016). Ship resistance of quadramaran with various hull position configuration. Jakarta: Department of Mechanical Engineering University of Indonesia. Qodir, Abdul. (2013). Skripsi: Analisa tahanan total model kapal pentamaran dengan variasi jarak side hull II melintang dan membujur menggunakan metode eksperimental dan simulasi CFD. Depok: Universitas Indonesia. Waskito, Kurniawan Teguh. (2013). Skripsi : Analisa hambatan total kapal model pentamaran asimetris dengan variasi jarak sidehull I melintang dan membujur. Depok : Universitas Indonesia Sutiyo. (2014). Skripsi : Studi pengaruh interferensi terhadap hambatan pada kapal model

Analisis pola ..., Rachmat Asto Wibowo, FT UI, 2016

Page 9: ANALISA POLA GELOMBANG PADA KAPAL MODEL …

katamaran simetri melalu CFD. Surabaya : Institut Teknologi Sepuluh Nopember. Peng, Hongxuan. (2001). Numerical computation of multihull ship resistance and motion. Canada : Dallhousie University. Insel, M., and Molland, A.F. (1990) An Investgation into resistance components of high-speed displacement catamarans. University of Southhampton. Jamaludin, A., Utama, I.K.A.P. and Molland, A.F., Experimental Investigation into the drag characteristics of symmetrical and asymmetrical staggered and unstaggered Catamaran, International Conference on Ship & Offshore Technology (ICSOT)-Indonesia 2010, Surabaya 11-12 November 2010. Lord Kelvin (Sir William Thomson) (1887b). On ship waves. Proc. Inst. Of mechanical Engineering.

Analisis pola ..., Rachmat Asto Wibowo, FT UI, 2016