proposal penelitian unggulan dasar dana lokal its … · 2020. 7. 11. · di dalam daerah...

PROPOSAL

PENELITIAN UNGGULAN DASAR

DANA LOKAL ITS TAHUN 2020

ANALISA PERFORMA HIDRODINAMIKA RESCUE BOAT

Tim Peneliti :

Prof. Ir. I Ketut Aria Pria Utama, M.Sc., Ph.D.,

(Teknik Perkapalan/Fakultas Teknologi Kelautan/ITS)

Dr. Ir. I Ketut Suastika, M.Sc. (Teknik Perkapalan/FTK/ITS)

Aries Sulisetyono, ST., MA.Sc., Ph.D (Teknik Perkapalan/FTK/ITS)

Jamal, ST., MT. (Teknik Perkapalan/FTK/ITS)

Sutiyo, ST. (Teknik Perkapalan/FTK/ITS)

DIREKTORAT PENELITIAN DAN PENGABDIAN KEPADA MASYARAKAT

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA

2020

i

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI.................................................................................................................................. 1

DAFTAR TABEL ......................................................................................................................... 3

DAFTAR GAMBAR ..................................................................................................................... 4

BAB 1 RINGKASAN .................................................................................................................... 1

BAB 2 LATAR BELAKANG ...................................................................................................... 2

2.1 Latar Belakang ............................................................................................................... 2

2.2 Perumusn Konsep dan Strategi Kegiatan .................................................................... 3

2.3 Tujuan, Manfaat dan Dampak Kegiatan yang Diharapkan ...................................... 3

2.4 Target Luaran ................................................................................................................ 4

BAB 3 TINAJAUN PUSTAKA ................................................................................................... 5

3.1 Rescue Boat ..................................................................................................................... 5

3.2 Hambatan dan Kebutuhan Daya .................................................................................. 6

3.3 Olah Gerak...................................................................................................................... 7

3.4 Manuver ........................................................................................................................... 9

3.5 Peta Jalan Penelitian ....................................................................................................... 10

BAB 4 METODE......................................................................................................................... 12

3.1 Metode Numerik (CFD) ................................................................................................. 13

3.2 Metode Eksperimen Model Fisik di Towing Tank ......................................................... 14

BAB 5 JADWAL ......................................................................................................................... 18

5.1 Organisasi Tim Peneliti .................................................................................................. 18

5.2 Jadwal Penelitian ............................................................................................................ 19

5.3 Anggaran Biaya .............................................................................................................. 20

ii

BAB 6 DAFTAR PUSTAKA...................................................................................................... 22

BAB 7 LAMPIRAN .................................................................................................................... 24

iii

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1

Tabel 4.2

Tabel 4.3

Organisasi penelitian ………………………………………

Jadwal kegiatan penelitian………………………………….

Rincian anggaran biaya penelitian yang diajukan………….

18

19

20

iv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 21

Gambar 2.2

Gambar 2.3

Gambar 2.4

Gambar 2.5

Gambar 2.6

Gambar 2.7

Fery KM Lestari Maju tenggelam di Bulukumba 2018

Simulasi penyelamatan korban kapal terbakar di Selat Lombok

oleh Tim SAR

Rescue Boat

Skema konsep komponen hambatan kapal yang dijelaskan secara

komprehensif dengan metodologi yang modern

Kapal Mengalami Gerakan dengan 6 Derajat Kebebasan (DOF)

Manuver kapal

Penelitian Kapal Trimaran dalam Renstra dan Peta Jalan Penelitian

ITS 10

2

3

6

7

8

10

10

Gambar 3.1

Gambar 3.2

Gambar 3.3

Gambar 3.4

Gambar 3.5

Gambar 3.6

Diagram alur penelitian

Diagran komputasi pada program ANSYS

Alat ukur stain gage satu sumbu

Kolam UJi Tarik-ITS

Wave Maker

Desain Rescue Boat

13

14

15

16

16

17

1

BAB 1 RINGKASAN

Instruksi Menteri Perhubungan Republik Indonesia Nomor IM 10 Tahun 2018 adalah untuk

menyelenggarakan keamanan dan ketertiban di dalam Daerah Lingkungan Kerja dan Daerah

Lingkungan Kepentingan pelabuhan bagi pengguna moda transportasi serta melakukan koordinasi

dengan instansi terkait. Kondisi cuaca masih berkontribusi signifikan terhadap kecelakaan kapal,

Hal tersebut juga menjadi salah satu faktor penghambat operasi SAR (Search And Rescue) untuk

mengevakuasi korban kecelakaan kapal di wilayah tersebut. Sebagai pihak yang bertanggung

jawab menyelenggarakan pencarian dan pertolongan pada kecelakaan kapal, BASARNAS

memerlukan keterampilan dari crew maupun keandalan armada yang digunakan untuk operasi

SAR. Operasi pencarian dan pertolongan khususnya pada kecelakaan kapal, dibutuhkan kecepatan

dan kehandalan dari armada kapal rescue dalam menghadapi tantangan kondisi cuaca dan

gelombang laut yang ekstrem. Studi performance hidrodinamika rescue boat sangat penting

dilakukan untuk mengetahui kemampuan kapal bertahan dalam kondisi berbahaya saat

beroperasi. Performance hidrodinamika rescue boat antara lain: Hambatan, Daya, Olah Gerak

dan Maneuver. Maka dari itu, diperlukan sebuah desain rescue boat yang mampu berakselerasi

tinggi dan dapat menembus berbagai kondisi laut yang ekstrem. Rescue boat diperlukan juga kapal

cepat yang berada di masing-masing pelabuhan yang berfungsi debagai kapal penyelamat. Hal ini

menjadi penting karena tingkat kecelakaan kapal di Indonesia cukup tinggi. Hal ini sangat perlu

dipertimbangkan karena Indonesia sedang berjalan menuju poros maritim dunia dan memerlukan

penanggulangan yang representatif.

Kata kunci : Rescue Boat, Performace Hidrodinamika, Perairan Indonesia, Keselamatan.

2

BAB 2 LATAR BELAKANG

2.1 Latar Belakang

Menteri Perhubungan Republik Indonesia melalui Instruksi Menteri Perhubungan

Republik Indonesia Nomor IM 10 Tahun 2018 yaitu menyelenggarakan keamanan dan ketertiban

di dalam Daerah Lingkungan Kerja dan Daerah Lingkungan Kepentingan pelabuhan bagi

pengguna moda transportasi serta melakukan koordinasi dengan instansi terkait. Instrusi ini untuk

merespon tingkat kecelakaan kapal di Indonesia cukup tinggi.

Gambar 2.1 Fery KM Lestari Maju tenggelam di Bulukumba 2018

Pemerintah harus mampu memberikan perlindungan keamanan kepada rakyat dalam setiap

perjalanan baik itu di darat, udara dan laut. Hal ini bisa dicapai melalui kemandirian pemenuhan

kebutuhan alat peralatan keamanan yang didukung oleh Industri Pertahanan yang maju dan sumber

daya manusia yang unggul.

Selain pemerintah harus tegas menertibkan operator kapal yang mengangkut penumpang

bila tidak mematuhi standar aturan keselamatan pelayaran, Pemerintah harus mengembang sistem

keselamatn yang terpadu dan komprehensif. Rescue Boat yang handal merupakan unsur penting

yang harus siaga setiap terjadi kecelakaan dilaut

3

Rescue Boat sangat diperlukan agar tidak menimbulkan banyak kerugian dan korban jiwa

pada transportasi laut. Rescue boat sendiri merupakan kapal penyelamat yang biasanya digunakan

pada saat terjadi peristiwa MOB atau Man Overboard (orang yang terjatuh dari atas kapal dan

terapung di laut, maupun pada saat terjadi bencana alam seperti luapan air dikarenakan banjir pada

wilayah tertentu, dsb.). Penyelamatan dan penanganan kecelakaan pelayaran harus dilakukan

dengan efekti dan efisien agar tidak menimbulkan kerugian yang cukup besar.

Gambar 2.2 Simulasi penyelamatan korban kapal terbakar di Selat Lombok oleh Tim SAR

2.2 Perumusn Konsep dan Strategi Kegiatan

Perumusan konsep penelelitian adalah sebagai berikut:

1. Bagaimana menentukan hambatan yang optimal?

2. Bagaimana Rescue Boat dapat bertahan pada kondisi lingkungan operasional?

3. Bagaiman Rescue Boat memiliki maneuver yang baik untuk beroperasi?

2.3 Tujuan, Manfaat dan Dampak Kegiatan yang Diharapkan

Adapun tujuan Penelitian ini adalah :

1. Mengetahui Hambatan dan Kebutuhan daya yang Optimal

2. Mengetahui Olah Gerak yang mampu beroperasi di Perairan Operasional

3. Memperoleh perhitungan Maneuver yang baik

4

2.4 Target Luaran

Target luaran yang diusulkan adalah sebagai berikut:

1. Publikasi Jurnal International dengan “Optimizing of Resistance and Seakeeping on a

Rescue Boat ”, di Ocean Engineering, Scopus Index Q1 (Elsevier)

2. Publikasi di Seminar Internasional: “ Investigation into the Hydrodinamic Characteristic

of a 20m Rescue Boat: Resistance, Seakeeping, and Maneuvering Analysis.” pada The 12th

International Conference on Marine Technology (MARTEC 2020), 3 – 5 September 2020,

Ambon-Indonesia

5

BAB 3 TINAJAUN PUSTAKA

3.1 Rescue Boat

Badan SAR Nasional sebagai lembaga yang bertanggung jawab terhadap masalah pencarian

dan pertolongan perlu melengkapi kebutuhan sarana laut yang memadai berupa kapal pencarian

dan pertolongan yang berkemampuan dan beroperasi sesuai Indonesia Search Rescue Region

(Indonesia SRR). Sarana pencarian dan pertolongan laut tersebut meliputi:

Rescue Ship adalah kapal kelas I versi SAR (panjang >40 m) yang digunakan sebagai sarana

pencarian dan pertolongan dilengkapi dengan peralatan SAR [1]. Kapal jenis ini digunakan untuk

operasi pencarian dan pertolongan di wilayah perairan lepas pantai dan wilayah samudera, serta

mampu menampung korban dalam jumlah banyak. Material yang digunakan untuk pembuatan

kapal dipersyaratkan memiliki daya tahan yang kuat, pada umumnya berupa material logam

alumunium dan baja.

Rescue Boat digolongkan berdasarkan ukuran menjadi 3 (tiga) jenis:

1. Kelas II (panjang 30 s.d. 40 m)

Kapal ini memiliki kapasitas ±24 (dua puluh empat) orang digunakan untuk operasi SAR di

wilayah perairan yang cukup jauh dan mampu menampung korban dalam jumlah yang cukup

banyak [2].

2. Kelas III (panjang 20 s.d. < 30 m)

Kapal ini memiliki kapasitas ±20 (dua puluh) orang digunakan untuk operasi pencarian dan

pertolongan di wilayah perairan yang tidak terlalu jauh dan hanya mampu menampung korban

dalam jumlah yang tidak terlalu banyak.

3. Kelas IV (panjang 12 s.d. < 20 m).

Kapal ini memiliki kapasitas penumpang minimal 15 orang (termasuk ABK) digunakan untuk

operasi pencarian dan pertolongan di wilayah perairan yang dekat dengan pantai dan hanya

mampu untuk menampung korban dalam jumlah yang sedikit. Material yang digunakan untuk

pembuatan kapal dari bahan fiberglass .

6

Gambar 2.1 Rescue Boat

3.2 Hambatan dan Kebutuhan Daya

Sketsa rinci hambatan kapal yang terdiri dari beberapa komponen hambatan kapal, interaksi

antar komponen hambatan dan kuantitas interaksinya, merupakan beberapa hal yang menjadi

perhatian para perancang kapal di dalam mendesain kapal-kapal cepat. Demikian juga bagaimana

meruntut mekanisme terbentuknya komponen hambatan kapal termasuk cara menghitung atau

memperkirakan besarnya hambatan pada kasus kapal cepat seperti hovercraft, flying boat, dan

rescue boat. Hasil besaran hambatan ini terutama sangat diperlukan dalam menentukan besaran

tenaga penggerak sebuah kapal untuk memenuhi kecepatan kapal sebagaimana yang diinginkan

(Birk, 2019).

Besaran hambatan kapal secara nyata sulit diukur dari kapal sesungguhnya (full-scale),

bahkan dapat dikatakan tidak dapat diukur dari kapal dalam skala 1:1, sehingga di samping

formula empiris, pengukuran hambatan kapal dalam perancangan kapal pada umumnya dilakukan

melalui pengujian subskala model. Pengukuran hambatan kapal di kondisi air tenang biasanya

berupa penggabungan dari beberapa besaran komponen hambatan, di mana antar komponen

hambatan ini saling berinteraksi, namun sangat sulit diukur secara sendiri-sendiri. Larsson & Baba,

(1996) dan Molland et al., (2011) menjelaskan konsep komponen hambatan kapal yang

komprehensif.

7

Gambar 2.2 Skema konsep komponen hambatan kapal yang dijelaskan secara komprehensif

dengan metodologi yang modern.

Hambatan kapal akan terbagi menjadi beberapa komponen yang mencakup hambatan karena

gesekan dan hambatan tekanan karena kekentalan, serta hambatan karena gelombang. Interaksi

antar komponen hambatan kapal tersebut dapat diindikasikan melalui besaran koefisien hambatan

kapal dan besaran angka Reynold dan angka Froude (Watson, 1998). Untuk kapal cepat

mekanisme terbentuknya komponen tahanan kapal berkembang dari tahanan yang terbentuk

karena karakteristik gerak kapal. Kapal cepat mendapat gaya hidrostatik dan hidrodinamik, badan

kapal yang tercelup di dalam air semakin kecil, sehingga menyebabkan tahanan kapal semakin

rendah.

3.3 Olah Gerak

Penggunaan kapal cepat khusunya jenis lambung tunggal (mono hull) belakangan ini mulai

marak digunakan di Indonesia. Banyak instansi baik pemerintah maupun swasta yang

menggunakan kapal cepat untuk berbagai tujuan. Pada mulanya kapal cepat hanya di gunakan oleh

pihak berwenang atau penegak hukum untuk tugas-tugas patroli. Saat ini, semua jenis organisasi

komersial dan nonprofit menggunakan kapal kecepatan tinggi, misalnya pertahanan, penumpang,

perikanan, crew boats, fast suppliers, survey boats, life boats dan rescue boat (Moreno-Lax, 2018).

8

Gambar 2.3 Kapal Mengalami Gerakan dengan 6 Derajat Kebebasan (DOF)

Kecepatan dan sarat dari kapal sangat mempengaruhi untuk kerja kapal pada saat berada

di atas gelombang (Faulkner, 1989),(Bertram, 2012). Demikian pula karakteristik gelombang yang

terdiri dari tinggi dan periode serta arah rambat gelombang sangat menentukan respon gerak pada

kapal. Respongerak seperti rolling, pitching dan heaving pada akhirnya akan mempengaruhi

9

kenyamanan dan keselamatan kru maupun barang yang diangkut. Berdasarkan penjelasan diatas,

studi ini dilakukan untuk mengevaluasi dan menganalisis respon gerak kapal cepat diberbagai

kondisi di gelombang berdasarkan kondisi atau karakter pelayaran khususnya pada respon gerak

rolling, heaving dan pitching kapal (Sprenger et al., 2017).

Kajian olah gerak kapal, gerakan yang ditinjau adalah gerakan yang hanya mampu direspon

oleh kapal, yaitu rolling, heaving, pitching. Respon dari gerakan kapal ini meliputi:

a. Added mass inertial force adalah pertambahan massa pada kapal untuk kembali pada posisi

semula.

b. Damping force adalah gaya peredam yang berlawanan arah dengan arah gerak kapal yang

menghasilkan pengurangan amplitude gerakan kapal secara berangsur- angsur.

c. Restoring force adalah gaya untuk mengembalikan kapal ke posisi semula (equilibrium

position). Gaya ini merupakan gaya buoyancy tambahan.

3.4 Manuver

Manuver kapal (Manoeuvrability kapal) adalah kemampuan kapal untuk berbelok dan

berputar saat berlayar. Kemampuan ini sangat menentukan keselamatan kapal, khususnya saat

kapal beroperasi di perairan terbatas atau beroperasi di sekitar pelabuhan. Sehubungan dengan hal

tersebut IMO (International Maritime Organisation) telah mensyaratkan sejumlah kriteria standar

keselamatan kapal, diantaranya adalah turning ability dan course keeping-yaw checking ability.

Secara prinsip manoeuvrability kapal sangat dipengaruhi oleh perancangan badan kapal,

sistem propulsi dan sistem kemudi (Krüger et al., 2018). Sejumlah elemen tersebut secara langsung

memberi pengaruh yang signifikan terhadap gaya dan momen hidrodinamika saat kapal

bermanuver . Hal lain yang juga berpengaruh adalah akibat kondisi pemuatan kapal selama

beroperasi.

Ditinjau dari segi keselamatan kapal, kemampuan manuver adalah salah satu faktor yang

penting diperhatikan (Wang et al., 2018). Selain bentuk lambung kapal, sistem penggerak dan

sistem kemudi, ada sejumlah parameter lain yang turut mempengaruhi kemampuan manoeuvring

kapal diantaranya: kecepatan kapal, trim haluan, perubahan sarat, pengaruh pusat daya apung

memanjang, perbandingan panjang dan lebar kapal, diameter daun baling-baling kapal, luasan

daun kemudi dan dimensi lunas.

10

Gambar 2.4 Manuver kapal

(Bertram, 2000) telah telah merekomendasikan beberapa kriteria standar untuk

manuveribilitas kapal. Kriteria tersebut harus dipenuhi oleh sebuah kapal saat beroperasi baik di

perairan yang dalam ( deep water ) maupun di perairan terbatas atau beroperasi di sekitar

pelabuhan atau di perairan yang dangkal ( restricted and shallow water ). Kriteria tersebut

diantaranya: turning ability, course-keeping dan yaw-checking ability serta stopping ability.

Turning ability adalah kemampuan kapal bergerak melingkar dengan membentuk lintasan dengan

sudut kemudi dan kecepatan penuh.

3.5 Peta Jalan Penelitian

Fakultas Teknologi Kelautan - ITS sedang merencanakan skema penelitian dengan tema Teknologi

Maritim Berkelanjutan, yang ditunjukkan pada Gambar 2.7.

Teknologi maritim berkelanjutan

Teknologi

Laut

Dalam

Pulau-

pulau

kecil

Energi

Laut

Pelabuhan

ramah

lingkungan

Kapal

Cepat

Kapal

Tongkang

Tanpa Awak

Desain

Kapal

Kontruksi

dan Kekuatan

kapal

Hidrodinamika Teknologi Industri

dan Manajemen

Perkapalan

Performa

Rescue Boat

Hambatan,

Kebutuhan Daya,

Seakeeping,

Maneuvering

Performa

Optimal

Gambar 2.7 Penelitian Kapal Trimaran dalam Renstra dan Peta Jalan Penelitian ITS

11

Salah satu fokus penelitiannya adalah Rescue Boat. Performa Rescue Boat harus mumpuni baik

dalam keadaan diam maupun bergerak untuk mencapai tujuan secara efektif dan efien, dengan

mempergunakan sarana yang terdapat dikapal seperti mesin, kemudi dan lain-lain. Pengaruh dari

luar dan pengaruh dari dalam kapal itu sendiri sangat berperan penting untuk menunjang performa

kapal dengan baik. Untuk menciptakan rescue boat yang memiliki performa hidrodinamika yang

baik maka perlu kajian-kajian untuk menciptakan aturan yang tepat.

12

BAB 4 METODE

Metodologi penelitian yang akan digunakan untuk memecahkan masalah Resscue Boat tersebut

dibagi dalam 2 tahapan utama yaitu perhitungan/ simulasi numerik dan pengujian model skala fisik,

seperti ditunjukkan pada Gambar 3.1

START

Studi Pustaka

Penentuan Data

Parameter Penelitian

Analisa Performa Hidrodinamika

Kapal Rescue Boat

UJI MODEL NUMERIK

ANSYS

UJI MODEL FISIK

TOWING TANK

Analysis dan Evaluasi

Laporan I

Publiksi I

LAPORAN AKHIR

Laporan IV

Laporan Thesis (S2)

LAPORAN AKHIR

SELESAI

Gambar 3.1. Diagram alur penelitian

13

Output hasil analisa numerik dan eksperimen dapat dijelaskan sebagai berikut:

1. Mengetahui Hambatan dan Kebutuhan daya yang Optimal

2. Mengetahui Olah Gerak yang mampu beroperasi di Perairan Operasional

3. Memperoleh perhitungan Maneuver yang baik

3.1 Metode Numerik (CFD)

Computational Fluid Dynamics merupakan penyelesaian numerik dinamika fluida

(Bertram, 2012). Pada kasus kapal, CFD sangat membantu dalam mengekspresikan fenomena

aliran fluida di sekitar lambung kapal, termasuk masalah interferensi dan interaksi komponen

hambatan pada lambung katamaran dan multihull (Murdijanto et al., 2011)(Luhulima et al., 2017).

Dalam desain kerjanya, problem perlu dideskripsikan dengan menggambarkan model yang

akan dianalisa, sifat-sifat fluida di sekitar model dan penentuan kondisi batasnya. Selanjutnya

dalam solver problem akan dihitung dengan pendekatan Navier Strokes yaitu persamaan kekekalan

massa, momentum, dan energi pada setiap titik pada grid 2D atau 3D. Dari hasil perhitungan

tersebut akan diperoleh hasil output dari simulasi program CFD

Pada proses pemodelan kapal katamaran, analisa CFD dilakukan dengan bantuan software

ANSYS CFD. ANSYS CFD digunakan pada tahap pembuatan geometri lambung tahap meshing

baik pada model maupun pada fluida. Analisa CFD yang akan dilakukan pada pemodelan lambung

Rescue Boat ini adalah pemodelan aliran dan perhitungan besarnya drag/ hambatan pada lambung

tersebut, visualisasi aliran fluida. Program CFD terdiri dari tiga tahap yaitu : Pre-processor, Flow

Solver (Solution), dan Post-processor.

Keakurasian hasil analisis CFD ditentukan oleh 3 (tiga) faktor (ANSYS, 2013) yaitu :

a. Konvergensi, yaitu analisis kebenaran internal dimana tingkat kesalahan yang dirancang

dipenuhi oleh model yang dikembangkan. Jika nilai konvergensi / variable value dibawah

10-4 untuk model benam dan 10-5 untuk model free-surface.

b. Studi grid independence, yaitu pengetahuan tentang efisiensi pemakaian grid.

c. Verifikasi, yaitu membandingkan hasil CFD dengan data lain yang ada sehingga secara

realistis kebenaran dapat diterima.

Gambar 3.2 memperlihatkan skema perhitungan dengan menggunakan program ANSYS.

Struktur ANSYS CFD terdiri dari 4 modul software yang memerlukan geometri dan mesh untuk

memberikan informasi yang dibutuhkan dalam menampilkan analisa CFD. Komponen ANSYS CFD

14

antara lain Desain Modeller sebagai bagian dari Physics Pre-Processor, dilanjutkan dengan ANSYS

Solver yang bertautan dengan Solver Manager sebagai bagian untuk memecahkan atau menjalankan

simulasi dan ANSYS CFD-Post yang merupakan modul untuk menampilkan hasil simulasi yang

dirangkai dengan berbagai visualisasi aliran.

Gambar 3.2. Diagran komputasi pada program ANSYS

3.2 Metode Eksperimen Model Fisik di Towing Tank

Pengujian model fisik di towing tank dilakukan berdasarkan rekomendasi ITTC

(International Towing Tank Conference), baik prosedur pengujian maupun analisa pengukuran.

Metode pengukuran hambatan pada model kapal melalui eksperimen di Towing Tank, umumnya,

terdiri atas dua metode yang biasa digunakan:

a. Mengukur total hambatan dan mengaplikasikan formulasi empiris untuk hambatan gesek

(friction).

b. Mengukur lansung komponen-komponen hambatan dengan menggunakan teknik

eksperimen yang kompleks dan pengujian model yang cukup banyak.

15

Pada penelitian ini, metode pertama yang akan digunakan dengan melakukan teknik dan

prosedur pengukuran sebagai berikut:

o Mengukur besarnya total komponen hambatan (RT) berdasarkan variasi kecepatan dan

konfigurasi jarak antara lambung kapal (secara melintang dan membujur), termasuk:

mengamati refleksi dan interaksi gelombang pada lambung kapal

mengamati aliran dan gelombang disekitar lambung kapal.

mengamati gelombang depan (bow) dan belakang (stern) yang ditimbulkan oleh mainhull

dan sidehull

o Total hambatan lambung kapal diukur dengan load cell transducer. Load cell adalah suatu

transducer gaya yang bekerja berdasarkan prinsip deformasi suatu material akibat adanya

tegangan mekanis yang bekerja. Besar tegangan mekanis berdasarkan pada deformasi yang

diakibatkan oleh regangan. Regangan tersebut terjadi pada lapisan permukaan dari material

sehingga dapat terukur pada alat sensor regangan atau strain gage (lihat Gambar 3.4).

Straingage ini merupakan transducer pasif yang merubah suatu pergeseran mekanis menjadi

perubahan tahanan/hambatan.

.

Gambar 3.3. Alat ukur stain gage satu sumbu

o Dimensi laboratorium uji (towing tank) berukuran 50 m panjang, 3 m lebar dan 2 m kedalam

air, sebagaimana yang diperlihatkan pada Gambar 3.4. Kecepatan kereta tarik (towing

carriage) maksimum 4 m/detik.

16

Gambar 3.4 Kolam UJi Tarik-ITS

o Pembuatan gelombang menggunakan pompa hidrolik yang dikendalikan di ruang operator

dengan memasukkan data yang diperlukan. Air akan didorong oleh flap dengan bantuan

pompa hidrolik sehingga mampu menghasilkan gelombang teratur atau tidak teratur

dengan periode 0,5-3 detik. Seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.5.

Gambar 3.5 Wave Maker

o GambarKonfigurasi geometri model uji yang digunakan adalah menggunakan model

rescue boat

17

Gambar 3.5 Desain Rescue Boat

18

BAB 5 JADWAL

5.1 Organisasi Tim Peneliti

Organisasi tim dibuat dengan tujuan untuk menyusun personil yang terlibat dalam kegiatan

penelitian. Anggota tim terdiri dari dosen, praktisi industri dan mahasiswa yang memiiki latar

belakang sesuai dengan kebutuhan penelitian yaitu bidang hidrodinamika kapal, yang disajikan

pada Tabel .

Tabel 5.1 Organisasi penelitian

No Nama Kompetensi

Alokasi

Waktu

(Jam/

Minggu)

Uraian Tugas

1 Prof. Ir. I Ketut

Aria Pria

Utama, MSc,

PhD

Hidrodinamika

Perkapalan ITS

6 Mengkoordinir seluruh kegiatan

Merencanakan dan monitoring

jadwal penelitian

Merancanng Pemodelan CFD dan

Eksperimen untuk Hambatan dan

Kebutuhan Daya Rescue Boat

Melakukan pengarahan pelaksanaan

penelitian

Melakukan penyusunan laporan

2 Dr. Ir. Ketut

Suastika

Hidrodinamika

Perkapalan ITS

8 Merencanakan dan monitoring

jadwal penelitian

Merancang Pemodelan CFD

dan Eksperimen untuk

maneuver Rescue Boat


19

3 Aries

Sulisetyono,

ST., M.SAc

Hidrodinamika

Perkapalan ITS

8 Merencanakan dan monitoring

jadwal penelitian

Merancang Pemodelan CFD

dan Eksperimen untuk Olah

Gerak Rescue Boat


4 Jamal, ST., MT. Perancangan dan

Pemodelan Uji

Kapal

8 Menyiapkan permodelan

Eksperimen

Melakukan Analisa dan

pelaporan

5 Sutiyo, ST. CFD 8 Menyiapkan permodelan CFD

Run Program CFD

Melakukan Analisa dan

pelaporan

5.2 Jadwal Penelitian

Penelitian ini direncanakan pelaksanaanya selama 8 bulan di tahun 2020, rincian kegiatan dapat

dilihat pada Tabel dibawah ini.

Tabel 5.2 Jadwal kegiatan penelitian

No Kegiatan

2020

Output

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

1 Koordinasi

kegiatan:

- Perencanaan

- Monitoring

- Laporan kegiatan

Koordinasi jadwal, tim, pelaksanaan, dan

laporan penelitian

2 Pemodelan CFD

-

Model kapal Rescue BOat untuk analisa

Hambatan, Olah Gerak, dan Maneuvering

Run Model pada Software CFD

3 - Pengujian Model

-

Hambatan, Olah Gerak, dan

Maneuvering

Run model di Towing Tank ITS

20

5 Analisis data hasil

pengujian

Diperoleh hasil model yang optimal

Hasil Perhitungan Bahan Bahan Bakar

lebih optimal

Perhitungan emisi gas berada dibawah

standar IMO

7 Publikasi

- Draft makalah

- Draft Jurnal

- Submmit Makalah

- Presentasi

Seminar Internasional

Jurnal International (Q2)

Laporan Thesis

5.3 Anggaran Biaya

Biaya yang diusulkan adalah sebesar Rp 110.000.000, (seratus sepuluh puluh juta rupiah).

Kemudian rincian dari ringkasan biaya penelitian tersebut ditunjukkan pada Tabel 4.3

Tabel 5.3 Rincian anggaran biaya penelitian yang diajukan

No RAB

Kegiatan/Sub Kegiatan/Jenis

Belanja/Rincian Belanja/MAK

Vo

l

Satua

n

Harga

Satuan

(Rp.)

Jmlh Biaya

(Rp.)

I Bahan Habis Pakai 5.000.000

1 ATK 1 Paket 3.000.000 3.000.000

2 Dokementasi, Print, Cetak 1 Paket 2.000.000 2.000.000

II Belanja bahan 79.500.000

1 Pembutan Model 1 pket 15.000.000 15.000.000

2 Sewa PC High Performace 1 pkt 10.000.000 10.000.000

3 Hardisk 2 Terra 2 pcs 1.500.000 3.000.000

4 Pemodelan CFD (Modeller) 1 pkt 5.000.000 5.000.000

5 Sewa Software 1 pkt 6.500.000 6.500.000

Paket Pengujian 1 Pkt 50.000.000 40.000.000

III Perjalanan Dinas

Surabaya-Ambon 11.660.000

1 Penginapan 4 px (hr) 990.000 3.960.000

2 Tiket 4 Px 1.750.000 7.000.000

21

3 Transportasi dalam kota 2 Px 350.000 700.000

IV Lain-Lain 13.840.000

2 Seminar Martec 2020 (author) 2 Pkt 2.000.000 4.000.000

3 Seminar Martec 2020

(Participant)

2 Pkt 1.750.000 3.500.000

5 Pengeluaran Tak Terduga 1 Pkt 6.340.000

TOTAL

RAB

110.000.000

22

BAB 6 DAFTAR PUSTAKA

ANSYS. (2013). ANSYS® Academic Research. ANSYS CFX-Solver Modeling Guide.

Bertram, V. (2000). Chapter 5 - Ship manoeuvring. In Practical Ship Hydrodynamics.

https://doi.org/https://doi.org/10.1016/B978-075064851-6/50005-9

Bertram, V. (2012). Practical Ship Hydrodynamics. In Practical Ship Hydrodynamics.

https://doi.org/10.1016/C2010-0-68326-X

Birk, L. (2019). Ship Resistance. In Fundamentals of Ship Hydrodynamics.

https://doi.org/10.1002/9781119191575.ch2

Faulkner, D. (1989). Seakeeping ship behaviour in rough weather. Marine Structures.

https://doi.org/10.1016/0951-8339(89)90012-9

Instruksi Menteri Perhubungan Republik Indonesia Nomor Im 10 Tahun 2018 Tentang Rencana

Aksi Dalam Rangka Peningkatan Keselamatan Transportasi Pada Kapal Penumpang

Krüger, S., Billerbeck, H., & Lübcke, A. (2018). Safe maneuvering in adverse weather conditions.

Marine Design XIII.

Larsson, L., & Baba, E. (1996). Ship resistance and flow computations. In Advances in Fluid

Mechanics.

Luhulima, R. B., Sutiyo, & Utama, I. (2017). An Investigation into The Correlation Between

Resistance and Seakeeping Characteristics of Trimaran at Various Configuration and with

Particular Case in Connection with Energy Efficiency. Proceedings of the International

Symposium on Marine Engineering (ISME) October 15-19, 2017, Tokyo, Japan, 1.

Molland, A. F., Turnock, S. R., & Hudson, D. A. (2011). Ship resistance and propulsion: Practical

estimation of ship propulsive power. In Ship Resistance and Propulsion: Practical Estimation

of Ship Propulsive Power. https://doi.org/10.1017/CBO9780511974113

Moreno-Lax, V. (2018). The EU Humanitarian Border and the Securitization of Human Rights:

The ‘Rescue-Through-Interdiction/Rescue-Without-Protection’ Paradigm. Journal of

Common Market Studies. https://doi.org/10.1111/jcms.12651

Murdijanto, Utama, I., & Jamaluddin, A. (2011). An Investigation Into The Resistance/Powering

and Seakeeping Characteristics of River Catamaran and Trimaran. MAKARA of Technology

Series. https://doi.org/10.7454/mst.v15i1.853

Sprenger, F., Maron, A., Delefortrie, G., Zwijnsvoorde, T. Van, Cura-Hochbaum, A., Lengwinat,

23

A., & Papanikolaou, A. (2017). Experimental Studies on Seakeeping and Maneuverability of

Ships in Adverse Weather Conditions. Journal of Ship Research.

https://doi.org/10.5957/JOSR.170002

Wang, J., Zou, L., & Wan, D. (2018). Numerical simulations of zigzag maneuver of free running

ship in waves by RANS-Overset grid method. Ocean Engineering.

https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2018.05.021

Watson, D. G. . (1998). Practical Ship Design. In Elsevier Ocean Engineering Series.

https://doi.org/10.1016/S1571-9952(98)80003-2

24

BAB 7 LAMPIRAN

Lampiran Biodata Tim Peneliti

1. Ketua

a Nama Lengkap

b NIP / NIDN

c Fungsional/Pangkat/Gol

d Bidang Keahlian

e Departemen / Fakultas

f Alamat Rumah dan No Telp

:

:

:

:

:

:

:

Prof. Ir. I Ketut Aria Pria Utama, MSc, PhD

196704061992031001/ 0006046702

Guru Besar/IV/d

Hidrodinamika

Teknik Perkapalan / Teknologi Kelautan

Perumahan Dosen ITS, Jalan Hidrodinamika 3/6,

Surabaya 60111, Telp: 081330271979

g. Riwayat Penelitian / Pengabdian Masyarakat yang Relevan

Tahun Kegiatan Posisi

2014

Peningkatan efisiensi propulsif kapal masa depan

dan pengurangan emisi GHG sesuai regulasi IMO

2009

Ketua

2020

Joint research under Global Challenge Research

Fund (GCRF) Scheme with Heriot Watt Universiy

UK on the marine ecosystem protection (2020).

Anggota

h. Publikasi (2) yang paling Relevan

No. Judul Artikel / buku dan Penulis Penerbit, Tahun

1

Reducing Ship Emissions: a Review of Potential

Practical Improvements in the Propulsive Efficiency

of Future Ships/ A F Molland, S R Turnock, D

Hudson, and I K A P Utama

Transactions of the Royal

Institution of Naval Architects,

Vol. 156, Part A2,

International Journal of

Maritime Engineering (IJME),

April – June, (2014)

25

2

Development of Mono and Multihull Resistance

Suistainable Energy Development and Green

Innovation./ I K A P Utama & A. Jamaluddin

In A. H. O S Olanrewaju,

Marine Technology and

Sustainable Development

Green Innovation (Page 9 -

36). USA: IGI Global. (Book

Chapter) (2014).

i. Paten (2) terakhir

No Judul / Tema HKI Jenis Nomor P/ID

1

Kapal Keruk Katamaran

menggunakan Bucket

Elevator Bersirip

Permohonan paten

(2016) P00201000325

2 Vane Turbin Permohonan paten

(2017) IDP000048017

j. Tugas Akhir/Thesis dan Disertasi (2 terakhir yang paling relevan) yang sudah selesai di

bimbing

No. Tahun Judul

1 2017 Disertasi S3

Studi Karakteristik Hambatan dan Seakeeping Kapal Trimaran pada

Perairan Tenang dan Bergelombang

Richard Benny Luhulima (4112301002 )

2 2020 Disertasi S3

Aplikasi Kalman Filter Dalam Analisa Ketidakpastian Hasil Pengujian

Hambatan Kapal

Dian Purnamasari (NRP 04111660010007)

26

2. Anggota 1

a Nama Lengkap

b NIP / NIDN


d Bidang Keahlian



:

:

:

:

:

:

Dr. Ir. I Ketut Suastika, MSc.

196912312006041178/ 0031126920

Pembina /IVa

Hidrodinamika, Struktur Bangunan Laut


Jl. Marina Emas Timur IV/34 Surabaya 60111

Telp: 081385661278



2017 Pengembangan kapal logistik dengan inovasi

hidrofoil Ketua

2015 Pengembangan kapal crew hemat energi sebagai

pendukung suplai logistik operasi lepas pantai Anggota



1

Resistance Analysis of Hydrofoil Supported

Catamaran Using Computational Fluid Dynamics/

K. Suastika, R. Y. Dikantoro, D.B. Purwanto, D.

Setyawan, W.H.A. Putra,

The 2nd International

Conference on Marine

Technology Surabaya,

Indonesi (2017)

2

“Parallel-middle-body and stern-form relative

significance in the wake formation of single-screw

large ships”/ K. Suastika, F. Nugraha, I.K.A.P.

Utama

International Journal of

Technology (IJTech) 8(1), pp.

92-101 (2017)



27


bimbing

No. Tahun Judul

1 2020 Disertasi S3

Aplikasi Kalman Filter Dalam Analisa Ketidakpastian Hasil Pengujian

Hambatan Kapal

Dian Purnamasari (NRP 04111660010007)

2 2019 Thesis S2

Kajian Eksperimental Dan Numerik Hambatan Kapal Crew Boat Hard

Chine "Orela" Dengan Variasi Posisi Foil Belakang di Arah Memanjang

Soegeng Riyadi (NRP. 04116203005)

28

3. Anggota 2

a Nama Lengkap

b NIP / NIDN


d Bidang Keahlian



:

:

:

:

:

:

Aries Sulisetyono, ST, MASc, PhD -

197103201995121002 / 0020037104

Lektor Kepala /IVa

Olah Gerak


Perum ITS Blok W-10 Sukolilo Surabaya

Telp. 081331315737



2019 Feasibility Study Pengadaan Kapal LCT di Regional

Maluku dan Papua Ketua

2014 Optimization Study of LNG Transportation System

(From Simenggaris to Tanjung Batu and Batakan), Ketua



1

Wave Load Analysis of the Corvette Ship in the

Sea Water of Indonesia/ Aries Sulisetyono and T.

Putranto

Applied

Mechanics and

Materials, Vol. 862, pp.

291-295, 2017

2

The Simple Open Free Running Test for the

Evaluation of Turning Ship Ability/ Aries

Sulisetyono

THE 6TH ISOCEEN

2018



29

1 Kapal Hybrid Trimaran

(Proses setelah Tahap

Pengumuman)

Lambung Trimaran

dan Layar kaku

2016/01118

(no. pengumuman)


bimbing

No. Tahun Judul

1 2019 Tugas Akhir, S1

Analisis Pengaruh Gerakan Kapal Added Wave Resistance : Studi Kasus

Tipe Kapal Coevette

Yuda Wikara Kusumah (NRP. 0411154000006)

1 2017 Disertasi S3

Studi Karakteristik Hambatan dan Seakeeping Kapal Trimaran pada

Perairan Tenang dan Bergelombang

Richard Benny Luhulima (4112301002 )

30

4. Anggota 3

a Nama Lengkap

b NIP / NIDN


d Bidang Keahlian



:

:

:

:

:

:

Jamal, ST., MT

-

-

Seakeeping, Maneuvering


Jl. Jayapurna, Desa Ulupulau, Bengkalis-Riau,

Telp. 081372485064



2018 Sosialisasi penerapan Cadik pada kapal nelayan 3 GT

Masyarakat Nelayan Harapan Baru di Pambang

Pesisir Bengkalis

Ketua

2017 Redesign kapal nelayan desa deluk dan pengenalan

fiberglass sebagai bahan dasar kapal Ketua



1

Kecepatan kapal nelayan tradisional 3 GT Seminar Nasional Industri

dan Teknologi (SNIT)

Politeknik Negeri Bengkalis.

November 2016

Politeknik Negeri Bengkalis

2

31




bimbing

No. Tahun Judul

32

5. Anggota 4

a Nama Lengkap

b NIP / NIDN


d Bidang Keahlian



:

:

:

:

:

:

Sutiyo, ST

-

-

Computational Fluid Dynamics (CFD)


Ngeni Dalam I no. 18F Kepuhkiriman Waru

Sidoarjo, Telp. 082142132725





1

An Investigation into The Correlation Between

Resistance and Seakeeping Characteristics of

Trimaran at Various Configuration and with

Particular Case in Connection with Energy

Efficiency/ Luhulima, R. B., Sutiyo, & Utama,

IKAP

Proceedings of the

International Symposium on

Marine Engineering (ISME)

October 15-19, 2017, Tokyo,

Japan,

2

Development of Free-Surface CFD Modelling into

the Breakdown of Ship Resistance Components/

IKAP Utama, A Jamaluddin and Sutiyo

12th International Conference

on Quality in Research (QiR).

Sanur Paradise Plaza Hotel,

Bali, Indonesia, 4-7 July 2011.



33


bimbing

No. Tahun Judul

proposal penelitian unggulan dasar dana lokal its … · 2020. 7. 11. · di dalam daerah...

Documents