Studi Kasus Kinerja Propeller Kaplan Series Akibat Pengurangan Diameter dan Penambahan End Plate dengan Metode CFD

Abstract

Ada beberapa variasi jenis daun propeller yang masing-masing memilki karakteristik yang berbeda-beda sesuai dengan kebutuhan jenis kapal. Dalam hal ini kaplan adalah salah satu jenis daun propeller yang paling banyak digunakan pada tug boat karena fungsinya untuk menghasilkan tenaga yang besar namun dengan kecepatan berlayar yang rendah. Tenaga besar yang perlu dihasilkan propeller kaplan series dengan kecepatan berlayar yang rendah akibat beban kerja yang besar akan memberi dampak penurunan nilai efisiensi dari kinerja propeller. Pada permasalahan ini nilai efisiensi propeller akan berkurang sehingga berdampak pada kinerja tug boat yang menurun dikarenakan tenaga mesin tidak dapat digunakan secara optimal. Penelitian ini menganalisa propeller jenis Kaplan Series dengan pengurangan diameter menjadi 0,975R, 0,95R, 0,925R, 0,90R dan penambahan end plate pada tip propeller dengan 4 variasi panjang yaitu 150 mm, 100 mm, 75 mm, 50 mm dan dengan menggunakan sudut rake 0⁰ dan 15⁰, sehingga didapatkan variasi propeller yang optimum dengan bantuan program Computational Fluid Dynamics (CFD). Dalam proses analisa menggunakan software berbasis CFD, hingga mendapatkan hasil dari semua model propeller yaitu nilai thrust, efisiensi, dan nilai pressure. Dari beberapa model yang telah dibandingkan diperoleh model propeller yang optimum yaitu dengan variasi pengurangan diameter sebesar 2,5% dengan sudut rake 150 dan penambahan end plate dengan panjang 75 mm dengan nilai thrust sebesar 122163 N, rata-rata tekanan 37202.5 Pa, dan nilai efisiensi sebesar 55,47% dengan putaran propeller yang optimal sebesar 275 RPM.