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

*Yermias Rahardian Andilolo  -  Departemen Teknik Perkapalan, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro, Indonesia
Parlindungan Manik  -  Departemen Teknik Perkapalan, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro, Indonesia
Muhammad Iqbal  -  Departemen Teknik Perkapalan, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro, Indonesia
Published: 1 Jan 2017.
View
Open Access
Citation Format:
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.

Keywords: Kaplan; Propeller; End Plate; CFD

Article Metrics:

  1. VEEM Ltd. 2015. VEEM Kaplan. http://www.veempropellers.com/veemkaplan/. 6 Juni 2016.
  2. Ommundsen, Andreas. 2015. Unconventional Propeller Tip Design. NTNU: Trondheim.
  3. Gennaro, Giulio. 2012. Improving the Propulsion Efficiency by means of Contracted and Loaded Tip (CLT) Propeller. SINM: Genoa.
  4. Adalid, Juan G dan Gennaro, Giulio. 2012. Latest Experiences with Contracted and Loaded Tip (CLT) Propellers. Sustainable Maritime Transportation and Exploitation of Sea Resource.
  5. D.Christ, Roberto, L.Wernli Sr, Robert, 2007, The TUGBOAT Manual,user guide for observation, Burlington, MA 01803: UK
  6. Manik, Parlindungan, 2008, Buku Ajar Propulsi Kapal, Jurusan Teknik Perkapalan, UNDIP: Semarang.
  7. Sanchex-Caja A., Gonzalez-Adalid J., Perez-Sobrino, M., dan Saisto, I. 2012. Study of End-Plate Shape Variations for Tip Loaded Propellers Using a RANSE Solver. 29th Symposium on Naval Hydrodynamics.
  8. Harvald, Sv, Aa. 1992. Tahanan dan Propulsi Kapal. Surabaya : Airlangga University Press.
  9. Brown M., Sanchez-Caja A., G Adalid J., Black S., Perez Sobrino, M., Duerr Phillip., Schroeder, S., dan Saisto, I. 2014. Improving Propeller Efficiency Through Tip Loading, 30th Symposium on Naval Hydrodynamics.