Kajian Numerik dan Eksperimental terhadap Kinerja Wave-Absorbing Beach Sebagai Peredam Gelombang Pasif

Firmansyah, Is Naldi Gemilang (2026) Kajian Numerik dan Eksperimental terhadap Kinerja Wave-Absorbing Beach Sebagai Peredam Gelombang Pasif. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 6020231013-Master_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (19MB) | Request a copy

Abstract

Kualitas data eksperimen hidrodinamika di laboratorium sangat bergantung pada kemampuan fasilitas flume tank dalam meminimalkan pantulan gelombang. Gelombang pantul yang tidak teredam dengan baik dapat mendistorsi data pengukuran dan mengurangi validitas pengujian struktur kelautan. Penelitian ini bertujuan untuk merancang dan mengevaluasi kinerja wave-absorbing beach tipe pasif yang efektif dan efisien untuk diterapkan pada flume tank Departemen Teknik Kelautan FMARTECH ITS, guna menggantikan sistem peredam lama yang telah mengalami degradasi kinerja. Metodologi penelitian ini menggunakan pendekatan hibrida yang menggabungkan simulasi numerik dan validasi eksperimental. Tahap numerik dilakukan menggunakan metode Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) pada perangkat lunak DualSPHysics untuk menguji enam variasi model geometri peredam, yang terdiri dari kombinasi profil slope linier dan parabolik dengan variasi plat berpori. Kinerja peredam dievaluasi berdasarkan koefisien refleksi (K_r) yang dihitung menggunakan metode pemisahan gelombang Least Square Method (Mansard dan Funke). Model dengan kinerja numerik terbaik kemudian difabrikasi menjadi prototipe fisik untuk diuji di laboratorium dengan variasi gelombang reguler dan acak. Hasil simulasi numerik menunjukkan bahwa Model 2, yang menggunakan geometri slope parabolik tanpa plat tambahan, memiliki kinerja paling optimal dengan nilai K_r pada rentang 0,083-0,137 untuk gelombang reguler dan 0,079-0,175 untuk gelombang acak. Pengujian eksperimental terhadap prototipe Model 2 menunjukkan hasil yang konsisten, dengan K_r pada rentang 0,124-0,190 pada gelombang reguler dan 0,131-0,208 pada gelombang acak. Analisis validasi menunjukkan nilai Root Mean Square Error (RMSE) sebesar 0,0386 antara data numerik dan eksperimental, yang mengindikasikan tingkat akurasi yang baik. Disimpulkan bahwa desain slope parabolik terbukti efektif mereduksi energi gelombang secara pasif dan layak diimplementasikan untuk meningkatkan kualitas pengujian pada flume tank.
================================================================================================================================
The quality of hydrodynamic experimental data in laboratories relies heavily on the capability of the flume tank facility to minimize wave reflections. Unwanted reflected waves can distort measurement data and reduce the validity of offshore structure testing. This study aims to design and evaluate the performance of a passive wave-absorbing beach that is effective and efficient for implementation in the flume tank of the Department of Ocean Engineering FMARTECH ITS, replacing the degraded existing absorber system. The research methodology employs a hybrid approach combining numerical simulation and experimental validation. The numerical phase was conducted using the Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) method in DualSPHysics software to test six geometric variations of absorber models, consisting of combinations of linear and parabolic slope profiles with porous plates. Absorber performance was evaluated based on the reflection coefficient (K_r). calculated using the Least Square Method (Mansard and Funke) for wave separation. The model with the best numerical performance was then fabricated into a physical prototype for laboratory testing under regular and irregular wave variations. Numerical simulation results indicated that Model 2, utilizing a parabolic slope geometry without additional plates, demonstrated the most optimal performance with range K_r of 0.083-0.137 for regular waves and 0.079-0.175 for irregular waves. Experimental testing on the Model 2 prototype showed consistent results, with range K_r of 0.124-0.190 for regular waves and 0.131-0.208 for irregular waves. Validation analysis revealed a Root Mean Square Error (RMSE) of 0,0386 between numerical and experimental data, indicating a good level of accuracy. It is concluded that the parabolic slope design is proven effective in passively reducing wave energy and is feasible for implementation to enhance flume tank testing quality

Item Type:	Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords:	DualSPHysics, Flume tank, Passive wave absorber, Reflection coefficient, SPH.
Subjects:	T Technology > TC Hydraulic engineering. Ocean engineering > TC203.5 Coastal engineering T Technology > TC Hydraulic engineering. Ocean engineering > TC555 Spillways. Energy dissipation. Hydraulic jump.
Divisions:	Faculty of Marine Technology (MARTECH) > Ocean Engineering > 38101-(S2) Master Thesis
Depositing User:	Is Naldi Gemilang Firmansyah
Date Deposited:	02 Feb 2026 02:56
Last Modified:	02 Feb 2026 02:56
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/131680

Actions (login required)

View Item