Speed-Power
Prediction – Engine Propeller Matching untuk Kapal
Noted : Jika ada dari Bapak atau Ibu yang ingin dihitungkan/Sharing/discuss
untuk Power speed prediction – Engine Propeller matching kapal nya bisa langsung
menghubungi penulis 08111039614 WA/Call
*Artikel dibawah ini mencoba menerangkan bahasa rumus dengan
bahasa tulisan di dunia perkapalan agar mudah untuk dimengerti, dengan
mendalami dasar dasar logika manusia biasa.
Di bidang perkapalan terutama disisi hulu yaitu pada proses
desain kapal seringkali orang membicarakan tentang Speed power
prediction-Engine Propeller matching,
Apa itu Speed-power prediction
dan Engine Propeller Matching? Dan apa fungsinya?. Speed power prediction dan
engine propeller matching merupakan suatu hal yang tidak bisa dipisahkan, fungsinya
adalah agar bisa memprediksikan berapa kebutuhan power engine kapal agar kapal
mempunyai kecepatan yang diinginkan. Logikanya sederhana, tetapi rumusnya yang
ribet, ehehe…simple logikanya begini, kita punya suatu benda misalnya kardus
barang ditempat A, dan mau digeser kesuatu tempat B, berapa power/tenaga yang
kita butuhkan agar barang tersebut bisa bergeser ke tempat B dengan kecepatan 2
m/s?. Nah, pastinya kita harus menghitung berapa berat dan berapa kasar medan
gesek benda dan lantai. Komponen ini sebagai hambatan, dimana untuk bisa
bergerak benda tersebut harus di kasi gaya melawan hambatan, semakin cepat
perpindahannya semakin besar daya yang dbutuhkan.
Begitu juga dengan kapal, kapal ini sebagai benda, sedangkan
medan geseknya adalah air, jadi hambatan yang ditimbulkan adalah komponen
dari kecepatan kapal, coefisien gesek
air, dan luasan bidang geseknya. Sederhananya begitu.
Nah, tentunya setelah dapat power untuk kecepatan yang diinginkan,
power ini bukanlah power akhir yang bisa langsung dikonversikan ke power engine
yang akan kita beli. Karena konsep alamnya, setiap benda yang berinteraksi
punya rugi rugi, atau bahasa ilmiahnya dalam kasus ini perubahan energy.
Disinilah engine propeller matching berperan.
Kita tahu bahwa, dikapal punya system propulsi, system
inilah yang berfungsi menyuplai power agar kapal bisa mempunyai kecepatan.
Kalau istilahnya system propulsi ini adalah mediatornya antara pemberi power
(Engine), dan yang membutuhkan power (Kapal). Jadi begini, kita tahu kebutuhan powernya
yang dibutuhkan adalah X , nah bagaimana bisa menyupplai power sejumlah X ini
menjadi daya dorong kapal?. Karena engine memberikan power dalam bentuk putaran
engine sedangkan kapal membutuhkan dorongan power searah dengan kapal, disini
lah peran dari Propeller/Baling baling, merubah energy dari putran engine
menjadi gaya dorong arah translasi dengan kapal.
Nah, namanya propeller berinteraksi dengan air, balik lagi
kekonsep awal pastinya mereka ada rugi,
rugi inilah indikasi dari effisiensi propeller. Karena power yang
diterima oleh propeller dalam bentuk putaran paling maksimal sepengetahuan
penulis hanya 60-65 persen saja, sisanya rugi. Jadi kita kasi 100 power
baliknya Cuma 60-65 power saja. Selain itu juga ada rugi karena poros atau
shaft sekitar 2-4 persen, rugi karena gearbox atau sering digunakan reduction
gear sekitar 2-3 persen. Kenapa butuh gearbox ? karena untuk menurunkan putaran
engine. Balik lagi, Propeller itu bekerja pada putaran tertentu yang rule of
thumbnya untuk kapal workboat di 200-400 RPM, karena jika terlalu berputar
cepat efisiensi akan turun, jika terlalu lambat mengakibatkan butuh space ruang
propeller yang besar, karena propellernya jadinya besar untuk mendapatkan
efisiensi di 60-65 persen tadi. Propeller sangat unik, setiap kapal tentunya
punya propeller sendiri sendiri yang costumize. Terutama di Diamater, blade
area ratio, pitch, number of blade, sudut rake, dll. Untuk itu kita membutuhkan
pembahasan detail. Antara system propulsi (Engine-Gearbox- Poros-Propeller) ini
harus bekerja secara maksimum agar ruginya bisa diminimalkan, disinilah ilmu
engine propeller matching berperan penting. Jadi kseimpulannya, Engine
Propeller matching (EPM) ini adalah menentukan titik optimum kebutuhan power
oleh propeller (Load demand) agar bisa menyerap power dari engine secara
maksimum. Jika tidak maksimum maka kita akan rugi, jika overmaksimum/overload
engine akan kerja paksa dibatas kewajaran, bisa cepat rusak.
Nah, secara general mungkin sudah jelas diterangkan diawal,
konsep kapal mengapa membutuhkan Speed power prediction – Engine propeller
matching, selanjutnya saya akan menampilkan sekilas dalam bahasa grafik proses
Power Speed predicition – Engine Propeller matching.
1.
Langkah 1, menghitung hambatan kapal untuk
mencapai kecepatan kapal yang diinginkan
2.
Langkah 2, menghitung kebutuhan daya/power
bersih yang harus di supplai ke propeller agar kapal dapat kecepatannya
3.
Langkah 3, mengestimasikan rugi rugi dari system
propulsi, sehingga hasil dari rugi ini ditambah dengan tahanan kapal merupakan
power indikasi untuk size engine yang akan dipilih
4.
Langkah 4, menentukan mencari konfigurasi system
propulsi (size gearbox, ukuran propeller) agar bekerja maksimal dalam menyerap
energy untuk disupplai jadi daya pendorong kapal
5.
Langkah 5, adalah melakukan spiral design
concept, yaitu selalu cross check antar system untuk memastikan optimum.
Ini adalah simulasi/gambaran singkatnya speed Power
prediction- Engine propeller matching
Main Dimension Kapal
Contoh Data Engine caterpillar
|
Desc
|
ENGINE
CHARACTERISTIC
|
|
|
|
|
Maker
|
Weichai
|
|
Type
|
WHM6160C756-5
|
|
power
|
2 x 756 BHP/ 556
BKW
|
|
RPM
|
1500 RPM
|
|
Fuel System
|
Mech Pump
|
|
Emission
|
IMO Tier II
|
Contoh Data Engine Wei chai
Contoh Data Propeller
Data characteristic Propeller
Output Parameter
Kurva Ship Speed (Knots) vs Resistance Total (N)
Engine Curve Peformance (Engine RPM vs Shaft Power)
Engine Propeller Matching (Engine RPM vs Shaft Power-Engine)
Bollard Pull Estimation
|
Speed (Knots)
|
Engine RPM
|
Est Bollard Pull (N)
|
Est Bollard Pull (Ton)
|
|
Bollard
|
295.5
|
161154.8
|
15.8
|
|
Bollard
|
295.9
|
158083.6
|
15.5
|
|
Bollard
|
296.4
|
154927.6
|
15.2
|
|
Bollard
|
296.9
|
151680.5
|
14.9
|
|
Bollard
|
297.4
|
148336
|
14.5
|
|
Bollard
|
297.9
|
144887.8
|
14.2
|
|
Bollard
|
298.5
|
141330
|
13.9
|
|
Bollard
|
299.1
|
137656.6
|
13.5
|
|
Bollard
|
299.7
|
133861.4
|
13.1
|
|
Bollard
|
300
|
129501.2
|
12.7
|
