Studi Sensitivitas Struktur Wake Di Belakang Kapal Akibat Model Turbulensi Yang Digunakan Dalam Simulasi CFD

Dien, Anugerah Ichtus Forfesti (2024) Studi Sensitivitas Struktur Wake Di Belakang Kapal Akibat Model Turbulensi Yang Digunakan Dalam Simulasi CFD. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 04111942000001-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 April 2026. Download (8MB) | Request a copy

Abstract

Computational Fluid Dynamics (CFD) adalah teknik serbaguna yang menggunakan fisika, matematika terapan, dan ilmu komputer untuk memodelkan aliran fluida, menawarkan prediksi kualitatif dan kuantitatif. Studi ini mengeksplorasi pengaruh berbagai model turbulensi dalam simulasi CFD terhadap struktur bangun belakang kapal. CFD menjadi alternatif yang hemat biaya dibandingkan dengan eksperimen fisik, memungkinkan pengamatan dari berbagai skenario berdasarkan pengukuran yang diinginkan. Regime aliran turbulen, yang ditandai oleh gerakan kacau dan acak, secara teoretis menarik dalam praktik rekayasa. Studi ini mempelajari efek model turbulensi terhadap wake belakang kapal dan wake field belakang kapal, dengan menekankan dampaknya pada hambatan, tarikan, sistem propulsi, dan kemampuan manuver. Tujuan dari penelitian ini adalah dua: pertama, untuk memahami efek berbagai model turbulensi terhadap hasil simulasi CFD untuk struktur aliran belakang kapal, dan kedua, untuk menganalisis struktur dan pola belakang kapal akibat aliran turbulen viskus. Metodologi melibatkan pemodelan KRISO Container Ship (KCS) dan penerapan tiga model turbulensi—k–ε, k-ω, dan k-ω SST—dalam simulasi CFD. Hasilnya menunjukkan bahwa model k-ω dan k-ω SST menunjukkan distribusi tekanan, distribusi gesekan dinding, dan pola gelombang yang serupa, sementara model k–ε menghasilkan hasil yang berbeda. Selain itu, model turbulensi memiliki sedikit dampak pada lapangan belakang pada bidang baling-baling, dengan model k–ε menghasilkan lapangan belakang yang sedikit lebih besar dibandingkan dengan model k-ω dan k-ω SST. Penelitian ini memberikan wawasan berharga untuk mengoptimalkan desain kapal dan meningkatkan efisiensi kapal.
=================================================================================================================================
Computational Fluid Dynamics (CFD) is a versatile technique employing physics, applied mathematics, and computer science to model fluid flow, offering both qualitative and quantitative predictions. This study explores the influence of various turbulence models in CFD simulations on the wake structure behind a ship. CFDs serve as cost-effective alternatives to physical experimentation, enabling the observation of multiple scenarios based on desired measurements. The turbulent flow regime, characterized by chaotic and random motion, is theoretically intriguing in engineering practices. This study delves into the effects of turbulence models on ship wakes and its wake field, emphasizing their impact on resistance, drag, propulsion system, and maneuverability.The objectives are twofold: firstly, to understand the effects of different turbulence models on CFD simulation results for the wake flow structure behind a ship, and secondly, to analyze the ship's wake structure and pattern due to turbulent viscous flow. The methodology involves modeling the KRISO Container Ship (KCS) and applying three turbulence models—k–ε, k-ω, and k-ω SST—in CFD simulations. The results reveal that the k-ω and k-ω SST models exhibit similar pressure distribution, wall shear distribution, and wave patterns, while the k–ε model yields distinct results. Additionally, turbulence models have a slight impact on the wake field at the propeller plane, with the k–ε model producing a slightly larger wake field compared to the k-ω and k-ω SST models. This research contributes valuable insights for optimizing ship designs and enhancing ship efficiency.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Computational Fluid Dynamics (CFD), Ship Wake, Turbulence Model.
Subjects:	T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA357 Computational fluid dynamics. Fluid Mechanics
Divisions:	Faculty of Marine Technology (MARTECH) > Naval Architecture and Shipbuilding Engineering > 36201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Anugerah Ichtus Forfesti Dien
Date Deposited:	16 Feb 2024 06:51
Last Modified:	16 Feb 2024 06:51
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/107188

Actions (login required)

View Item