Veryawan Nanda Perkasa, Ita Wijayanti , Hanifah Widiastuti, Meschac Timothee Silalahi

ANALISIS PENGARUH SUDUT MASUK HALUAN TERHADAP HAMBATAN KAPAL MENGGUNAKAN SOFTWARE MAXSURF

Introduction

Analisis pengaruh sudut masuk haluan terhadap hambatan kapal menggunakan software maxsurf. Penelitian ini menganalisis pengaruh sudut masuk haluan terhadap hambatan kapal menggunakan Maxsurf. Sudut 15° terbukti paling efisien, mengurangi hambatan hingga 47,1% untuk kapal cepat, optimalkan efisiensi bahan bakar.

Abstract

Optimasi geometri lambung kapal merupakan strategi krusial untuk meningkatkan efisiensi hidrodinamis dan mengurangi konsumsi bahan bakar dalam industri maritim modern. Penelitian ini menginvestigasi pengaruh variasi sudut masuk haluan (entrance angle) terhadap karakteristik hambatan kapal displacement melalui simulasi numerik sistematis menggunakan Maxsurf Resistance dengan metode slenderbody. Empat model kapal dengan sudut masuk 15°, 20°, 25°, dan 30° dianalisis secara komprehensif pada rentang kecepatan operasional 15-25 knot (bilangan Froude 0,45-0,75), mencakup 44 kondisi simulasi. Model kapal memiliki panjang keseluruhan 30 meter, lebar 8 meter, sarat 2,5 meter, displacement 319 ton, dan koefisien blok 0,52, merepresentasikan kapal patroli dan kapal penyeberangan cepat yang beroperasi di perairan Indonesia. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sudut masuk haluan memiliki pengaruh sangat signifikan terhadap total hambatan, dengan magnitude pengaruh yang meningkat pada kecepatan tinggi. Model dengan sudut masuk 15° menghasilkan hambatan terendah secara konsisten di seluruh rentang kecepatan yang diuji. Pada kecepatan 20 knot, model 15° menghasilkan hambatan 193,7 kN dibandingkan 285,0 kN untuk model 30°, menunjukkan perbedaan substansial sebesar 47,1% atau 91,3 kN. Analisis mekanisme fisika mengungkapkan bahwa sudut masuk yang lebih tajam menghasilkan karakteristik pembentukan gelombang yang lebih efisien dengan amplitudo bow wave lebih rendah, sistem gelombang yang lebih terorganisir, dan interferensi gelombang yang menguntungkan. Sensitivitas hambatan terhadap sudut masuk meningkat pada kecepatan tinggi (Fn > 0,60) dimana hambatan gelombang menjadi komponen dominan. Untuk kapal cepat dengan kecepatan operasional 20-25 knot, sudut masuk 15-20° direkomendasikan untuk minimisasi hambatan dan optimisasi efisiensi bahan bakar, dengan potensi penghematan operasional jutaan dollar selama lifecycle kapal

Review

The submitted paper, "ANALISIS PENGARUH SUDUT MASUK HALUAN TERHADAP HAMBATAN KAPAL MENGGUNAKAN SOFTWARE MAXSURF," presents a timely and relevant investigation into optimizing ship hull geometry for enhanced hydrodynamic efficiency and reduced fuel consumption, a critical goal in the modern maritime industry. The study systematically explores the impact of varying bow entrance angles on the resistance characteristics of displacement vessels, employing numerical simulations via Maxsurf Resistance with the slenderbody method. The core finding—that the entrance angle profoundly influences total resistance, with a 15° angle consistently yielding the lowest resistance across various operational speeds—is significant for naval architects and ship designers aiming to develop more energy-efficient vessels, particularly fast patrol and fast ferry types operating in Indonesian waters. The methodology is robust, involving the comprehensive analysis of four ship models with distinct entrance angles (15°, 20°, 25°, and 30°) across a practical speed range (15-25 knots, or Fn 0.45-0.75), encompassing 44 simulation conditions. The detailed characterization of the base vessel (L=30m, B=8m, T=2.5m, Disp=319T, Cb=0.52) provides a clear context for the findings. The observed substantial difference in resistance, such as the 47.1% reduction between the 30° and 15° models at 20 knots, powerfully underscores the practical implications of bow design. Furthermore, the paper provides insightful physical mechanisms, explaining how sharper entrance angles lead to more efficient wave formation, lower bow wave amplitudes, organized wave systems, and beneficial wave interference, especially at higher speeds where wave resistance dominates. This research offers valuable practical recommendations for designers of fast ships, suggesting an optimal entrance angle range of 15-20° to minimize resistance and optimize fuel efficiency, with potential for millions of dollars in operational savings over a ship's lifecycle. While the reliance solely on Maxsurf's slenderbody method is a common approach for initial design iterations, a potential enhancement for future work could involve validating these simulation results against higher-fidelity CFD analyses or, ideally, experimental data from model tests. Further research could also explore the interplay between the entrance angle and other bow form parameters, such as flare or bulbous bow designs, to achieve even greater gains in hydrodynamic performance and operational economy.

Full Text

Comments

You need to be logged in to post a comment.