hambatan kapal

Tahanan     : Gaya yang terjadi (dialami kapal), berbanding pangkat dua dengan kecepatan  kapal.  Satuannya  (SI)  adalah  Newton,  lambang  N.  Dalam  bidang penerbangan istilah tahanan disebut drag, sementara di laut sebagai resistance

Model matematika       : Persamaan atau beberapa (sistem) persamaan matematika sebagai representasi fenomena alam

Model fisik : Dalam bidang perkapalan, ukuran model jauh lebih kecil dari ukuran benda (prototype, full-scale) dengan bentuk yang serupa

Fluida ideal  : Fluida anggapan (penyederhanaan), misalnya kekentalan  diabaikan untuk kemudahan dalam penyelesaian masalah.  Sering juga aliran fluida dianggap (partikel air) tidak mampu mampat (incompressible) dan tak berotasi (irrotational)

Fluida  real  :  Fluida  yang  sebenarnya,  air  laut  dan  air  sungai  (tawar)  memiliki kekentalan,  Dalam   perhitungan  gaya  (aliran)  fluida  terhadap  benda,  dengan memperhitungkan kekentalan maka perhitungan (persamaan) lebih panjang / rumit, akan tetapi hasil akan lebih teliti dibanding dengan fluida ideal.

Towing Tank  : Tangki air tawar untuk percobaan model fisik dengan cara menarik / menggerek. Percobaan di TT merupakan representasi kapal yang berlayar di laut.

Towing Carriage  : Kereta diatas tangki yang digerakkan (dengan motor diatas rel) dimana model di jepit atau diikat untuk dicoba.

ITTC       Singkatan dari International Towing Tank Conference. Peserta konferensi 2 atau  3  tahunan  untuk  membahas  hasil  percobaan  towing  tank  anggota  yang mencakup hampir diseluruh dunia

Wave maker :          Pembangkit gelombang di ujung Towing Tank untuk percobaan model fisik pada laut (keadaan) berombak. Pada percobaan awal, biasanya model kapal ditarik pada keadaan tenang (tanpa ombak).

Foil  :  Penampang  benda  yang  relatif  tipis  yang  salah  satu  sisi  penampangnya cembung dan yang satu lagi agak rata. Benda itu memiliki daya angkat ketika melaju dengan   kecepatan   tinggi.   Dalam   bidang   dirgantara   disebut   aerofoil   (airfoil) sementara dalam bidang kelautan disebut hydrofoil

Bulbuous bow      : Haluan kapal bagian bawah air yang dibuat menonjol kedepan dengan bentuk bervariasi (umumnya mirip setengah bola) untuk memperkecil beban atau tahanan ombak.

Wave making resistance : Komponen tahanan kapal yang disebabkan ombak yang terjadi  akibat  gerak  kapal  (air  tenang).Tahanan  ini  tidak  termasuk ombak  laut (akibat angin misalnya)

Kapal pembanding :  Kapal yang digunakan sebagai acuan (karena tipe yang sama) dalam  rancangan kapal baru, termasuk besar tahanan. Perbedaan besar tahanan kurang dari 5 %  antara kapal yang akan dibangun dan kapal pembanding dapat diterima.

Drag : istilah dalam bidang dirgantara / penerbangan untuk gaya tahananpesawat terbang

Streamline : bentuk aliran kental  yang garis alurnya tidak berpotongan satu dengan yang lain ( gerakan halus berlapis).

Turbulen   : aliran kental dengan gerakan partikel fluida acak, 3-D, superimposed pada rerata gerak

Source   : Pada aliran potensial,   pola aliran pada bidang x-y, secara radial keluar dari sumbu z dan simetris dalam segala arah.

Sink  :  kebalikan  source,  Ttk  pusat  (origin)  sink  atau  source  adalah  suatu  titik singular, krn kecepatan radial mendekati tak terhingga begitu jari-jari mendekati nol.

Teori Tahanan

Tahanan bagian bawah (dari permukaan air sampai ke dasar kapal) pada dasarnya sama dengan tahanan pesawat terbang atau kapal selam. Tahanan itu dipengaruhi (tergantung  pada) gesekan yang terjadi. Gesekan pada kapal dengan permukaan halus lebih kecil dari pada kapal dengan permukaan kasar.

Contoh soal

Diketahui suatu kapal tipe displasemen serta data sebagai beriku.

Koefisien tahanan total = 0,03. Luas bidang basah di sungai adalah 500 m2

Kecepatan adalah 10 knot.  Hitung (gaya) tahanan kapal itu ketika:

1.  Berlayar di sungai

2.  Berlayar di laut

Jawab

Model matematika (rumus) tahanan adalah

R = 0,5 CT .A.v2 .rho

R = 0,5.0,3 500.[10 (0,5)]2 1000 kg / m3     (N)        sungai

R = 0,5 .0,3. 500 [10 (0,5)]2 (1000 / 1,03) kg / m3   (N) laut

Soal

1.    Sebutkan beberapa model yang digunakan dalam perkiraan tahanan kapal

ð  Gaya yang terjadi (dialami kapal), berbanding pangkat dua dengan kecepatan  kapal. Satuannya  (SI)  adalah  Newton,  lambang  N.  Dalam  bidang penerbangan istilah tahanan disebut drag, sementara di laut sebagai resistance

2.    Jelaskan Metode Numerik

3.    Jelaskan aliran potensial

4.    Jelaskan aliran laminer dan turbulent.

·         Aliran laminer : aliran dimana cairan yang bergerak dengan lapisan tanpa ada perubahan dari massanya

·         Aliran turbelent : aliran dimana cairan yang bergerak tidak beraturan dari intensif massanya

5.    Jelaskan pengertian tahanan kapal, satuannya adalah ?

Froude menganggap bahwa tahanan gesek benda berbentuk kapal sama dengan tahanan gesek pelat segi empat yang mempunyai luas bidang basah dan panjang yang sama dengan luas bidang basah dari kapal tersebut. Ini berarti permukaan basah kapal (S) dihitung sebagai perkalian antara panjang kapal dengan panjang lengkung sisi badan  kapal (girth) rata-rata.

1)  Tahanan  gesek  (Rf)  disebabkan  karena  pengaruh  viscositas  dan gaya inersia

2)  Tahanan sisa (Rr) disebabkan karena pengaruh gaya grafitasi dan gaya inersia. Jadi tahanan sisa tidak tergantung pada tahanan gesek.

Tahanan total Rt = Rf  + Rr   

Daya efektif kapal (HP)  EHP   =  Rt  V / 75 (HP)

Penentuan angka reynold (Re) Re = VsxLwl            υ = 1.18831 x 10-6    m2/dt

    u

Berdasarkan buku rsistance and propulsion of ship (halaman 117), tahanan  total yang terjadi  pada sebuah kapal dapat dihitung dengan memakai rumus ;

RT = ½ ρ V2 S CT    (kg)    ………….………………..……………….   (4.37)

Dimana ;

RT           = tahanan total kapal (kg) CT = koefisien tahanan total

ρf             = massa jenis fluida (kg/m3)

V           = kecepatan kapal (m/s)

S           = luas bidang basah (m2)