Bagaskara, Aditya (2019) Analisis Pengaruh Dimpled Surface Pada Flettner Rotor Sail Terhadap Koefisien Lift dan Drag Menggunakan Simulasi Computational Fluid Dynamic. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Preview |
Text
04111540000011_Undergraduate_Theses.pdf Download (6MB) | Preview |
Abstract
Krisis energi yang sedang terjadi dan pencemaran lingkungan yang disebabkan oleh penggunaan bahan bakar fosil membuat industri transportasi termasuk bidang perkapalan mulai melakukan penghematan bahan bakar salah satunya dengan cara mengkombinasikan penggunaan bahan bakar minyak dan sumber energi yang terbarukan. Di Indonesia sendiri telah dikembangkan kapal KLM Maruta Jaya 900 DWT, kapal ini merupakan kapal general cargo yang menggunakan sistem penggerak layar dan motor DC. Hal tersebut yang mendasari penelitian ini untuk membuat sebuah desain sistem penggerak tenaga angin yang dalam penelitian ini adalah Flettner Rotor untuk mendapatkan koefisien lift dan drag yang paling optimum. Desain Flettner Rotor yang dibuat terdapat cekungan pada permukaan (dimpled surface). Terdapat 3 model Flettner Rotor yaitu satu smooth surface dan dua model dengan ukuran cekungan (dimpled) yang berbeda. Kecepatan angin dan putaran rotor divariasikan berdasarkan spin ratio. Variasi spin ratio yang digunakan adalah 1, 1.5, 2, 3, dan 4. Sedangkan variasi sudut angin yang digunakan adalah 0°, 30°, 60°, 90°, 120°, 150°, 180°, 210°, 240°, 270°, 300°, dan 330°. Analisis dilakukan secara 2 dimensi menggunakan simulasi dengan software CFD. Validasi dilakukan dengan menggunakan data hasil pengujian dari wind tunnel yang telah dilakukan pada penelitian sebelumnya. Penerapan dimpled surface pada rotor dapat meningkatkan koefisien lift sebesar 69,6% dan menurunkan koefisien drag sebesar 14,76%. Hasil ini dapat dicapai pada Model C dengan Spin Ratio 4. Verifikasi gaya dorong rotor dilakukan pada KLM Maruta Jaya 900 DWT dan dapat menghasilkan kecepatan maksimal kapal sebesar 8,514 knot. Kecepatan ini dicapai dengan penggunaan dua rotor Model C dengan Spin Ratio 4 pada sudut angin 90° dan 270°.
===============================================================================================================================
Energy crisis and environmental pollution caused by the use of fossil fuels make the transportation industry, including the shipping sector start to save fuel. One of the way to save fuel is by combining the use of fuel oil and renewable resources. In Indonesia, KLM Maruta Jaya 900 DWT have been developed to answer the problems. KLM Maruta Jaya 900 DWT is a general cargo ship that use sail and DC motor as a propulsion system. This is what underlies this research to create a design of a wind powered propulsion system which in this study is Flettner Rotor to obtain the most optimum lift and drag coefficients. There are three models of Flettner Rotor which are one model smooth surface and two models with different dimpled surface size. The variation of wind speed and rotation speed of rotor based on spin ratio. The variation of spin ratio are 1, 1.5, 2, 3, and 4. While the variation of apparent wind angle are 0°, 30°, 60°, 90°, 120°, 150°, 180°, 210°, 240°, 270°, 300°, and 330°. The analysis is carried on 2 dimension using computational fluid dynamic software CFD. Validation is done using data from wind tunnel testing that have been carried out in previous studies. The application of dimpled surface on the rotor can increase lift coefficient by 69.6 % and reduce the drag coefficient by 14.76 %. This result can be achieved on Model C at spin ratio 4. Verification of the thrust that produced by rotor is carried out on KLM Maruta Jaya 900 DWT and can produce maximum ship speed at 8.514 knots. This speed is achieved using two rotors Model C on deck with spin ratio 4 at 90° and 270° wind angle.
| Item Type: | Thesis (Other) |
|---|---|
| Uncontrolled Keywords: | lift coefficient, drag coefficient, flettner rotor sail, CFD |
| Subjects: | V Naval Science > VM Naval architecture. Shipbuilding. Marine engineering > VM161 Ships--Hydrodynamics V Naval Science > VM Naval architecture. Shipbuilding. Marine engineering > VM773 Ship propulsion, Electric |
| Divisions: | Faculty of Marine Technology (MARTECH) > Naval Architecture and Shipbuilding Engineering > 36201-(S1) Undergraduate Thesis |
| Depositing User: | Aditya Bagaskara |
| Date Deposited: | 14 Jun 2024 00:46 |
| Last Modified: | 14 Jun 2024 00:49 |
| URI: | http://repository.its.ac.id/id/eprint/66728 |
Actions (login required)
 |
View Item |