Kuliah Tamu : Ilmu Hidrodinamika dan Implementasinya Dalam Bidang Kelautan

Notulensi Materi

  • Fluida: Air: HIDRODINAMIKA – Udara: AERODINAMIKA
  • Dinamika fluida adalah ilmu tentang gerak/aliran fluida.
  • Ilmu tentang aliran fluida biasanya dipelajari dengan 3 cara:
  • Dinamika fluida experimental (EFD) untuk hidro di LHI – BRIN menggunakan model fisik dan fasilitas laboratorium yang mahal.
  • Dinamika fluida T
  • Dinamika fluida komputasi – numerik (CFD).
  • Presentasi ini bertujuan untuk mengenalkan beberapa implementasi ilmu hidrodinamika dalam bidang ilmu kelautan.
  • Ilmu Hidrodinamika tujuan utamanya adalah meningkatkan keselamatan di laut: transportasi, migas lepas pantai, underwater activity, dan masalah maritim.
  • Jaman dahulu, laut dianggap sebagai tempat yang tidak aman. Peraturan abad pertengahan keselamatan kapal dimulai dengan regulasi freeboard dan cargo, dan kapal tidak boleh berlayar saat musim dingin.
  • Awal abad 18, peraturan tentang cargo dan peletakan serta pengikatannya diperluas termasuk perlengkapan kapal.
  • Abad 19 transportasi laut mulai jadi industri, negara melakukan intervensi pada regulasi keselamatan.
  • Abad 20 internasionalisasi peraturan SOLAS

Keselamatan ditinjau dari Hidrostatik

  • Konsep keselamatan kapal berkaitan dengan stabilitas kapal.
  • Stabilitas kapal di air tenang (hidrostatik) selalu dikaitkan dengan titik CG, CB, dan titik metacenter (M) terutama pada posisi melintang (transverse) kapal diukur dari keel kapal (K).
  • Perhitungan kekuatan konstruksi kapal dikaitkan dengan fenomena sagging dan hogging, asumsi mekanika teknik sederhana.

Hidrodinamika Experimental

  1. Selalu menggunakan model fisik untuk penelitiannya
  2. Hidrodinamika = di Towing Tank
  3. Aerodinamika = di Terowongan Air

Perbandingan gaya antara model lab dengan kapal laut = sama hasil Froud number, Reynolds number (Standartnya melalui ITTC atau AIAA)

Pentingnya Uji Hidrodinamika untuk Meningkatkan Standart Keselamatan Kapal

  1. Menurut IMO Anner MSC/Circ 707: Guidance to the master for avoiding dangerous situations in following and quartering seas
  2. Menurut IMO Resoluton A751(18), 1993 tentang manuver kapal
  3. Karena Uji Lab Hidrodinamima digunakan untuk:
  • Mengatsi non-linearty dan gerak dinamika bangunan apung
  • Mensimulasikan fenomena dinamika kapal dalam time domain
  • Mensimulasikan dinamika kapal dalam proses desain long term prediction
  • Meyakinkan class untuk reparsi/regulasi keselamatan pelayaran
  • Melengkapi kekurangan teknik numerik dengan CFD

Persamaan Hidrodinamika

  1. Hukum Newton II
  2. Hukum Kekekalan Massa

Aplikasi Poential Theory

  1. Nemon
  2. Maxsurf
  3. Ansys Aqwa
  4. Orca Flex

Free Panel Method

  1. APAME

Persamaan yang diselesaikan dengan CFD –  Persamaan Navier Stokes

Perkembangan CFD = konsep bilangan biner, perkembangan ilmu matematika diskrit dan penyelesaian persamaan NS. Masalah dalam CFD:

  1. Complex geometry simple physics
  2. Simple Geometry Complex Physics

Keuntungan dari CFD

  1. Lebih murah
  2. Lebih cepat
  3. Memiliki kemampuan untuk mensimulasikan kondisi real
  4. Mampu membuat model
  5. Mengatasi numerical error

 

Tanya Jawab

‘1. Kapal yang terkena ombak, tenggelam atau terbalik apa bisa diselamatkan atau direparasi?

Jawab : Lab hidro memberi saran tentang hidrodinamika, misalkan lokasi titik berat dan momen inersia hidrodinamik

‘2. Tantangan atau hambatan tentang pengujian maneuvering kapal serta solusinya, apa yang perlu dicari tahu tentang pengujian maneuvering kapal?

Jawab : Biaya tinggi dan Waktu yang dibutuhkan
Biaya Tinggi = Pengujian maneuvering kapal seringkali melibatkan penggunaan model skala yang mahal, fasilitas uji coba, dan tim ahli yang terlatih. Ini dapat membuat biaya pengujian menjadi tinggi.

Waktu yang Dibutuhkan = Pengujian maneuvering kapal memerlukan waktu yang signifikan, terutama jika Anda ingin mengumpulkan data yang akurat dalam berbagai kondisi.

‘3. Apa yang perlu diperhatikan dalam pengujian hidrodinamika pada pengujian lambung kapal

Jawab : Penskalaan kapal, perlu adanya penskalaan kapal yang sesuai agar uji model dapat dilakukan atau diukur secara optimal. Model penskalaan harus dibuat dengan sama, tidak boleh ada cacat atau bolong agar simulasi hambatan bisa berjalan dengan baik. Untuk seakeeping gelombang harus sesuai dengan perhitungan, agar kapal juga tidak memungkinkan terbalik.

Posted on: October 5, 2023, by :