Perhitungan Tahanan Kapal dengan Metode Harvald

Perhitungan Tahanan Kapal

1.Data-data utama kapal

            Dalam perhitungan tahanan kali ini yang akan dihitung adalah tahanan total dari kapal MV.ESYHA yang menggunakan metode GULDHAMMER-HARVALD. Sedangkan ukuran-ukuran utama kapal yang nantinya akan digunakan untuk data-data perhitungan tahanan dari kapal tersebut adalah sebagai berikut :

Data kapal : MV.ESYHA

            Tipe kapal                    : Cargo

            Lpp                              : 94,5       m

            Lwl                              : 98,28   m

            B                                 : 19,00       m

            H                                 : 12,5         m

            T                                  : 8,5           m

            Cb                               : 0,678      

            Cp                               : 0,695

            Vs                                : 14.5 knot

Koefisien Blok ( δ )                                        =  0,699

Koefisien Penampang Tengah ( β )                 =  0.995

Koefisien Prismatik Longitudinal ( φ )           =  0,7025

·   Menghitung volume displacement

                  Ñ       = Cb_displ x L_displ x B_mld x T

    = 0,664705882x 96,39x 19 x 8,5

                            = 10761,36516  m³

·   Menghitung displacement

D           = Ñ x r_{air laut}

        = 10761,36516 x 1.025

= 11030,399 ton

·   Luas permukaan basah :

S       =  1,025 Lpp ( δ x B + 1,7 x T )

                           =  2647,4459 m²

·   Rasio Lebar / Sarat :

B/T = 19,00 / 8,5 = 2,2353

·   Vs     =  14,5 knot

=  7,453  m / detik

·   g       =  percepatan garvitasi standar

=  9,8   m / detik

2.Perhitungan tahanan

2.1 Menentukan Bilangan Froude dan Angka Reynold

2.1.1 Froude Number

            Fn        =   

                        = 

                        =  0,2402

2.1.2 Reynold Number

            Rn       = 

                        = 

                        =  6,16406 x 10⁸

2.2 Mencari C_F ( koefisien tahanan gesek )

         Koefisien tahanan gesek didapat dengan rumusan :

                        C_F        = 

                                    = 

                                    =  1,627 x 10^-3

2.3 Menentukan Harga Cr dari Diagram

          Cr atau tahanan sisa kapal dapat ditentukan melalui diagram Guldhammer – Harvald dengan hasilnya adalah sebagai berikut :

1. Interpolasi Diagram

·        Perbandingan panjang dengan displacement kapal :

       =  = 4,28

·         Perbandingan lebar kapal dan sarat kapal :

       =  = 2,24

      Cp_wl  =  φwl  =  0,66

      Fn  =  0,2402

·         Dari diagram 5.5.7 hal 120 ( Tahanan & Propulsi ) untuk  = 4,0 diperoleh perhitungan sebagai berikut :

Pada φ = 0,65 didapatkan 10³Cr = 1,65

Pada φ = 0,70 didapatkan 10³Cr = 1,84

Interpolasi untuk φ = 0,66 yaitu :

            10³Cr   = 1,65 +

                        = 1,688

·         Dari diagram5.5.8 hal 121 ( Tahanan & Propulsi ) untuk  = 4,5 diperoleh perhitungan sebagai berikut :

Pada φ = 0,65 didapatkan 10³Cr = 1,27

Pada φ = 0,70 didapatkan 10³Cr = 1,53

Interpolasi untuk φ = 0,7025 yaitu :

            10³Cr   = 1,27+

                        = 1,322

·         Maka interpolasi untuk  = 4,28 yaitu :

                  10³Cr   = +

= 1,688 +

= 1,89

Cr  =

B .   Koreksi  CR terhadap B/T

B/T = 19/ 8,5                                                        

             = 2,24

Dengan rumus koreksi berikut :

10³  CR      = 10³  CR (B/T=2,5) + [ 0,16 ( B/T - 2,5 )]

                                    = 1,89+ [ 0,16 x (  2,24- 2,5 )]

                                    = 1,85

 CR            = 0.00185       

C.    Koreksi CR terhadap LCB

Dari diagram NSP diperoleh :

Lcb= 0.709 m (di depan midship)

Dari Gbr. 5.5.15 Harvald  hal. 130 diperoleh Lcb standard = -2 %

                     Δ LCB  = Lcb(NSP) – Lcb (standar)    

                                  = (0.74 – (-2))%

                                  = 2,74 % didepan Φ kapal

Karena Δ LCB berada di depan LCB standard, maka dilakukan koreksi terhadap harga Cr dengan menggunakan rumus:

10³ C_R  = 10³ C_{R (Standart)}  +                    

dengan melakukan pembacaan grafik 5.5.16 pada buku Tahanan dan Propulsi kapal A.Harvarld didapatkan hasil :

 = 0,75

sehingga dapat diperoleh :

10³ C_R        = 1,85 + (0,75 x 2,74)

                        = 3,905

D.    Koreksi CR karena adanya anggota badan kapal

Dalam hal ini, yang perlu dikoreksi adalah karena adanya boss baling - baling, sehingga CR dinaikkkan 5 % saja.

10³ CR   = (1 + 5% ) x 3,905                               

                  CR   = 4,1.10^-3

E.     Koefisien Tahanan Tambahan

Jika melihat daftar pada “Sv. Aa. Harvald, Tahanan dan Propulsi Kapal”, hal 132 (5.5.24), adalah sebagai berikut :

Displacement

10000t                   C_A   =          

100000t                 C_A     =  0

     Maka diinterpolasi :

         10³ C_A    = 0,4 +

                        = 0,395

                C_A    = 0,395 x 10^-3

F.     Koefisien Tahanan Udara Dan Tahanan Kemudi

Koefisien tahanan udara :

      10³ C_AA      = 0,07

         C_AA         = 0,07 x 10^-3

                        Koefisien karena tahanan kemudi:

      10³ C_AS      = 0,04

         C_AS         = 0,04 x 10^-3            

2.4 Tahanan Total Kapal

·         Koefisien tahanan total

Koefisien tahanan total kapal atau C_T dapat ditentukan dengan menjumlahkan seluruh koefisien-koefisien tahanan kapal yang ada:

   C_T           = C_R + C_F  + C_A  + C_AA  + C_AS

                  = (4,1+1,627 + 0,395 + 0,07+ 0,04 ) * 10^-3

                  = 6,232 x 10^-3

·         Tahanan total kapal

                        Dari data diperoleh :

                        Massa jenis air laut = r air laut = 1025 kg/m³

                        Luas permukaan basah = S = 2647,4459 m²

                        Kecepatan dinas kapal= v = 14,5 knots = 7,453  m/det.

                        Sehingga:

R_T        = C_T x ( 0,5 x r x v² x S )

            = 6,232 x 10^-3 ( 0,5 x 1025 x x 2647,4459)

                                          = 469,69 kN ,

Harga ini masih merupakan harga pada pelayaran percobaan.  (Sv. Aa. Harvald, Tahanan dan Propulsi Kapal, hal 133). Untuk tahanan kapal yang sesungguhnya yaitu pada saat kapal tersebut beroperasi harus ditentukan dulu rute pelayaran yang ditentukan. Misal rute pelayaran adalah Balikpapan – Jakarta - Surabaya sejauh (877 mil laut) mil laut. Dari kondisi karekteristik daerah pelayaran dinas kapal ini maka diambil harga tambahan untuk jalur pelayaran Asia Timur, yaitu sebesar 15-20%. Dalam perancanaan ini diambil harga tambahan sebesar 20%, sehingga :

                        R_{T (dinas)}        = R_T + 20 % R_T

                                          = 469,69 + ( 20 % x 469,69)

                                          = 563,63 kN

(Sv. Aa. Harvald, Tahanan dan Propulsi Kapal, hal 249)