STUDI EKSPERIMENTAL PENGARUH GAYA GELOMB
Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi XVIII
Program Studi MMT-ITS, Surabaya 27 Juli 2013
STUDI EKSPERIMENTAL PENGARUH GAYA GELOMBANG LAUT
TERHADAP PEMBANGKITAN GAYA THRUST HYDROFOIL SERI
NACA 0012 DAN NACA 0018
Ika Nur Jannah 1*), Syahroni Hidayat 2)
1) Jurusan Teknik Mesin, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
Kampus ITS Keputih Sukolilo Surabaya 60111
e-mail:[email protected]
2) Jurusan Teknik Fisika, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian pengaruh gaya gelombang terhadap pembangkitan gaya dorong
(thrust) hydrofoil seri NACA 0012 dan 0018 sebagai alternatif penggerak mekanis kapal
dengan variasi kedalaman dengan metode eksperimen dan simulasi. Dari eksperimen
diperoleh nilai gaya Fx dan Fy maksimum sebesar 0.00369 N dan 0.0191 N pada sudut pitch
maksimum ±10o, sedangkan dari simulasi sebesar 0.00389 N dan 0.0192 N. Untuk error
terkecil perhitungan antara nilai Fx dan Fy eksperimen dan simulasi terjadi pada kedalaman
air 22 cm untuk kedua seri NACA. Lebih spesifik NACA 0018 dengan span 20 cm memiliki
error perhitungan terkecil dengan Fx 6.17 % dan Fy 1.6 %. Berdasarkan eksperimen, tidak ada
perbedaan nilai gaya Fx dan Fy yang dibangkitkan antara hydrofoil seri NACA 0012 dan
NACA 0018, karena pada kedalaman yang sama sudut osilasi maksimum kedua seri hydrofoil
juga sama yaitu pada kedalaman 22 cm ± 10o - ±11o dengan Fx 0.00369 N - 0.0038 N dan Fy
0.0191 N – 0.0195 N, dan pada kedalaman 24 cm dan 26 cm ±14 o - ± 16o dengan Fx 0.006 N
- 0.0085 N dan Fy 0.024 N – 0.028 N.
Kata kunci: gelombang laut, energi alternatif, thrust, hydrofoil
PENDAHULUAN (12pt Times new roman)
Indonesia merupakan negara dengan sumber daya alam yang melimpah, salah satunya
laut. Laut menyediakan energi alternatif yang melimpah seperti gelombang dan arus laut.
Perkembangan pemanfaatan sumber energi laut pada akhirnya sangat berpotensi untuk diteliti
dan dikembangkan, seperti pada kapal ramah lingkungan Suntory Mermaid II yang
memanfaatkan tenaga penggerak mekanis berupa hydrofoil.
Hydrofoil adalah bentuk bangun yang dapat menghasilkan gaya angkat besar dengan
hambatan sekecil mungkin. Gaya angkat (lift) dan stall dari sayap tersebut sangat bergantung
pada bentuk geometris penampang hydrofoil-nya. Bentuk geometris penampang hydrofoil
secara umum seperti tampak pada gambar dibawah ini:
Gambar 1. Bentuk geometri penampang hydrofoil NACA
ISBN : 978-602-97491-7-5
1
Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi XVIII
Program Studi MMT-ITS, Surabaya 27 Juli 2013
bagian-bagian hydrofoil adalah sebagai berikut:
Leading edge
: sisi depan hydrofoil
Trailing edge
: sisi belakang hydrofoil
Chord
: jarak antara leading edge dan trailing edge
Chord line
: garis lurus yang menghubungkan leading edge dengan trailing edge.
Mean chamber line
: garis yang membagi sama besar antara permukaan atas dan bawah.
Maximum chamber
: jarak maksimal antara chamber line dan chord line.
Maximum thickness
: jarak maksimal antara permukaan atas dan bawah.
Leading edge radius
: jari-jari kelengkungan permukaan leading edge, besarnya radius ini
0 – 2%.
Gelombang adalah pergerakan naik dan turunnya air dengan arah tegak lurus permukaan air
yang membentuk kurva sinusoidal. Gelombang laut adalah penjalaran energi yang membawa energi
dari laut lepas ke tepi pantai. Adapun penyebab gelombang laut adalah angin (gelombang angin), daya
tarik bumi-bulan-matahari (gelombang pasang surut), gempa (vulkanik atau tektonik) didasar laut
(gelombang tsunami) ataupun gelombang yang disebabkan oleh gerakan kapal. Namun ada juga istilah
gelombang permukaan laut dan gelombang internal. Disebut gelombang permukaan karena gelombang
terjadi di permukaan laut sedangkan gelombang internal adalah gelombang yang menjalar di dalam
lautan.
Bagian ini meliputi studi literatur, latar belakang dan tujuan penulisan
METODE (12pt Times new roman)
Bagian ini menjelaskan bagaimana penelitian dilakukan
HASIL DAN PEMBAHASAN (12pt Times new roman)
Menjelaskan hasil analisis data serta pembahasan khususnya dalam menjawab pernyataan
penelitian tentang bagaimana temuan tersebut didapat
KESIMPULAN DAN SARAN (12pt Times new roman)
Bagian ini menjelaskan secara jernih simpulan dari ringkasan tentang hasil penelitian dan
pembahasan. Saran sebaiknya dikembangkan berdasarkan pada penelitian lanjutan,
pengembangan teori baru atau tindakan praktis lainnya.
DAFTAR PUSTAKA (12pt Times new roman)
http://www.rexresearch.com/waveboat/waveboat.htm
http://www.desktopaero.com/appliedaero/ airfoils1/airfoilgeometry.html
Kotler, P. (2000). Marketing Management: Analysis, Planning, Implementation and Control,
Edisi ke-12, Prentice-Hall, Englewood Cliffs.
Zeithaml, V. A dan Berry, L. L. (1995). A Conceptual Model of Service Quality and Its
Implication for Future Research, Journal of Marketing, Vol.49,p. 41-50.
ISBN : 978-602-97491-7-5
2
Program Studi MMT-ITS, Surabaya 27 Juli 2013
STUDI EKSPERIMENTAL PENGARUH GAYA GELOMBANG LAUT
TERHADAP PEMBANGKITAN GAYA THRUST HYDROFOIL SERI
NACA 0012 DAN NACA 0018
Ika Nur Jannah 1*), Syahroni Hidayat 2)
1) Jurusan Teknik Mesin, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
Kampus ITS Keputih Sukolilo Surabaya 60111
e-mail:[email protected]
2) Jurusan Teknik Fisika, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian pengaruh gaya gelombang terhadap pembangkitan gaya dorong
(thrust) hydrofoil seri NACA 0012 dan 0018 sebagai alternatif penggerak mekanis kapal
dengan variasi kedalaman dengan metode eksperimen dan simulasi. Dari eksperimen
diperoleh nilai gaya Fx dan Fy maksimum sebesar 0.00369 N dan 0.0191 N pada sudut pitch
maksimum ±10o, sedangkan dari simulasi sebesar 0.00389 N dan 0.0192 N. Untuk error
terkecil perhitungan antara nilai Fx dan Fy eksperimen dan simulasi terjadi pada kedalaman
air 22 cm untuk kedua seri NACA. Lebih spesifik NACA 0018 dengan span 20 cm memiliki
error perhitungan terkecil dengan Fx 6.17 % dan Fy 1.6 %. Berdasarkan eksperimen, tidak ada
perbedaan nilai gaya Fx dan Fy yang dibangkitkan antara hydrofoil seri NACA 0012 dan
NACA 0018, karena pada kedalaman yang sama sudut osilasi maksimum kedua seri hydrofoil
juga sama yaitu pada kedalaman 22 cm ± 10o - ±11o dengan Fx 0.00369 N - 0.0038 N dan Fy
0.0191 N – 0.0195 N, dan pada kedalaman 24 cm dan 26 cm ±14 o - ± 16o dengan Fx 0.006 N
- 0.0085 N dan Fy 0.024 N – 0.028 N.
Kata kunci: gelombang laut, energi alternatif, thrust, hydrofoil
PENDAHULUAN (12pt Times new roman)
Indonesia merupakan negara dengan sumber daya alam yang melimpah, salah satunya
laut. Laut menyediakan energi alternatif yang melimpah seperti gelombang dan arus laut.
Perkembangan pemanfaatan sumber energi laut pada akhirnya sangat berpotensi untuk diteliti
dan dikembangkan, seperti pada kapal ramah lingkungan Suntory Mermaid II yang
memanfaatkan tenaga penggerak mekanis berupa hydrofoil.
Hydrofoil adalah bentuk bangun yang dapat menghasilkan gaya angkat besar dengan
hambatan sekecil mungkin. Gaya angkat (lift) dan stall dari sayap tersebut sangat bergantung
pada bentuk geometris penampang hydrofoil-nya. Bentuk geometris penampang hydrofoil
secara umum seperti tampak pada gambar dibawah ini:
Gambar 1. Bentuk geometri penampang hydrofoil NACA
ISBN : 978-602-97491-7-5
1
Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi XVIII
Program Studi MMT-ITS, Surabaya 27 Juli 2013
bagian-bagian hydrofoil adalah sebagai berikut:
Leading edge
: sisi depan hydrofoil
Trailing edge
: sisi belakang hydrofoil
Chord
: jarak antara leading edge dan trailing edge
Chord line
: garis lurus yang menghubungkan leading edge dengan trailing edge.
Mean chamber line
: garis yang membagi sama besar antara permukaan atas dan bawah.
Maximum chamber
: jarak maksimal antara chamber line dan chord line.
Maximum thickness
: jarak maksimal antara permukaan atas dan bawah.
Leading edge radius
: jari-jari kelengkungan permukaan leading edge, besarnya radius ini
0 – 2%.
Gelombang adalah pergerakan naik dan turunnya air dengan arah tegak lurus permukaan air
yang membentuk kurva sinusoidal. Gelombang laut adalah penjalaran energi yang membawa energi
dari laut lepas ke tepi pantai. Adapun penyebab gelombang laut adalah angin (gelombang angin), daya
tarik bumi-bulan-matahari (gelombang pasang surut), gempa (vulkanik atau tektonik) didasar laut
(gelombang tsunami) ataupun gelombang yang disebabkan oleh gerakan kapal. Namun ada juga istilah
gelombang permukaan laut dan gelombang internal. Disebut gelombang permukaan karena gelombang
terjadi di permukaan laut sedangkan gelombang internal adalah gelombang yang menjalar di dalam
lautan.
Bagian ini meliputi studi literatur, latar belakang dan tujuan penulisan
METODE (12pt Times new roman)
Bagian ini menjelaskan bagaimana penelitian dilakukan
HASIL DAN PEMBAHASAN (12pt Times new roman)
Menjelaskan hasil analisis data serta pembahasan khususnya dalam menjawab pernyataan
penelitian tentang bagaimana temuan tersebut didapat
KESIMPULAN DAN SARAN (12pt Times new roman)
Bagian ini menjelaskan secara jernih simpulan dari ringkasan tentang hasil penelitian dan
pembahasan. Saran sebaiknya dikembangkan berdasarkan pada penelitian lanjutan,
pengembangan teori baru atau tindakan praktis lainnya.
DAFTAR PUSTAKA (12pt Times new roman)
http://www.rexresearch.com/waveboat/waveboat.htm
http://www.desktopaero.com/appliedaero/ airfoils1/airfoilgeometry.html
Kotler, P. (2000). Marketing Management: Analysis, Planning, Implementation and Control,
Edisi ke-12, Prentice-Hall, Englewood Cliffs.
Zeithaml, V. A dan Berry, L. L. (1995). A Conceptual Model of Service Quality and Its
Implication for Future Research, Journal of Marketing, Vol.49,p. 41-50.
ISBN : 978-602-97491-7-5
2