3D Computational Analysis of V and Axe Shape Bow Hulls Design For Interceptor Boat

Wibawa, Aldifta Krisna (2024) 3D Computational Analysis of V and Axe Shape Bow Hulls Design For Interceptor Boat. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya.

Text 5018201117-Undergraduate_Thesis.pdf Restricted to Repository staff only until 1 April 2027. Download (7MB) | Request a copy

Abstract

Penelitian ini berfokus pada analisis dan optimasi desain bentuk haluan untuk meminimalkan hambatan gelombang pada lambung kapal patroli cepat. Melalui simulasi dinamika fluida komputasi (CFD) dan algoritme optimasi, berbagai bentuk haluan dianalisis dan dibandingkan untuk mengidentifikasi desain yang paling efisien. Tujuannya adalah untuk meningkatkan kinerja kapal patroli cepat dengan mengurangi hambatan gelombang, yang pada akhirnya meningkatkan kecepatan, efisiensi bahan bakar, dan biaya operasional. Dalam bidang keamanan dan penegakan hukum maritim, keampuhan kapal patroli cepat bergantung pada kemampuannya untuk melintasi perairan dengan cepat dengan hambatan minimal. Faktor kunci yang memengaruhi kinerja mereka adalah desain bentuk haluan, yang memainkan peran penting dalam mengurangi hambatan gelombang. Tesis ini mempelajari analisis yang cermat dan optimalisasi desain bentuk haluan, yang bertujuan untuk meningkatkan efisiensi hidrodinamika lambung kapal patroli cepat. Dengan mempelajari seluk-beluk pengurangan hambatan gelombang melalui desain haluan yang inovatif, penelitian ini bertujuan untuk mendorong kemajuan dalam penegakan hukum maritim, memastikan operasi yang lebih aman dan efisien di perairan pesisir dan perairan terbuka. Kapal patroli cepat berfungsi sebagai garda terdepan dalam menghadapi berbagai ancaman maritim, termasuk penyelundupan, perompakan, dan imigrasi ilegal. Kecepatan dan kelincahan kapal-kapal ini sangat penting untuk respons dan pencegatan yang cepat, menjadikannya aset yang sangat diperlukan dalam menjaga perairan nasional dan perbatasan maritim. Namun, tantangan hidrodinamika yang melekat, terutama ketahanan terhadap gelombang, dapat menghambat kinerja mereka dan membahayakan efektivitas operasional. Untuk mengatasi masalah ini, diperlukan pemahaman yang komprehensif tentang prinsip-prinsip hidrodinamika yang mengatur desain lambung kapal, dengan fokus khusus pada pengoptimalan bentuk haluan untuk meminimalkan hambatan dan memaksimalkan kecepatan. Melalui kombinasi analisis teoritis, simulasi komputasi, dan validasi empiris, tesis ini bertujuan untuk menjelaskan interaksi yang kompleks antara geometri lambung kapal, dinamika aliran, dan perambatan gelombang. Dengan menggunakan teknik dinamika fluida komputasi (CFD) canggih dan algoritma optimasi parametrik, kami berusaha mengidentifikasi bentuk haluan yang paling efisien yang disesuaikan dengan kebutuhan operasional kapal patroli cepat yang unik. Selain itu, penelitian ini berusaha untuk membangun kerangka kerja untuk pengambilan keputusan dalam desain haluan, dengan mempertimbangkan faktor-faktor seperti ukuran kapal, kondisi operasi, dan tujuan misi. Selain meningkatkan metrik kinerja seperti kecepatan, efisiensi bahan bakar, dan kemampuan manuver, desain haluan yang dioptimalkan yang diusulkan dalam penelitian ini diharapkan dapat berkontribusi pada pengurangan yang signifikan dalam biaya operasi dan dampak lingkungan. Dengan meminimalkan hambatan gelombang, inovasi ini dapat mengurangi konsumsi bahan bakar, emisi yang lebih rendah, dan jangkauan operasional yang lebih luas, sehingga mendorong keberlanjutan dalam operasi penegakan hukum maritim. Selain itu, wawasan yang diperoleh dari penelitian ini memiliki implikasi yang lebih luas untuk desain dan optimalisasi kapal berkecepatan tinggi di berbagai sektor maritim, termasuk pencarian dan penyelamatan, patroli lepas pantai, dan pelayaran komersial. Singkatnya, tesis ini berusaha untuk memajukan teknologi mutakhir dalam desain kapal patroli cepat dengan menyediakan kerangka kerja sistematis untuk analisis dan optimalisasi bentuk haluan. Dengan mengintegrasikan pengetahuan teoretis dengan simulasi komputasi dan eksperimen praktis, kami bertujuan untuk mengembangkan solusi inovatif yang meningkatkan kinerja, efisiensi, dan keberlanjutan operasi penegakan hukum maritim. Melalui kolaborasi dengan mitra industri dan lembaga maritim, temuan penelitian ini siap memberikan dampak nyata terhadap keselamatan, keamanan, dan ketahanan masyarakat pesisir serta ketahanan masyarakat pesisir dan infrastruktur maritim di seluruh dunia.
=================================================================================================================================
This study focuses on the analysis and optimization of bow shape design to minimize wave resistance in fast patrol boat hulls. Through computational fluid dynamics (CFD) simulations and optimization algorithms, various bow shapes are analyzed and compared to identify the most efficient design. The objective is to enhance the performance of fast patrol boats by reducing wave resistance, ultimately improving speed, fuel efficiency, and operational cost.
In the realm of maritime security and enforcement, the efficacy of fast patrol boats hinges on their ability to swiftly traverse waterways with minimal resistance. A key factor influencing their performance is the design of the bow shape, which plays a crucial role in mitigating wave resistance. This thesis delves into the meticulous analysis and optimization of bow shape designs, aimed at enhancing the hydrodynamic efficiency of fast patrol boat hulls. By delving into the intricacies of wave resistance reduction through innovative bow design, this research aims to propel advancements in maritime law enforcement, ensuring safer and more efficient operations in coastal and open waters.
Fast patrol boats serve as frontline defenders against various maritime threats, including smuggling, piracy, and illegal immigration. The speed and agility of these vessels are essential for rapid response and interception, making them indispensable assets in safeguarding national waters and maritime borders. However, the inherent hydrodynamic challenges, particularly wave resistance,can impede their performance and compromise operational effectiveness. Addressing this issue requires a comprehensive understanding of the hydrodynamic principles governing hull design, with a specific focus on optimizing the bow shape to minimize resistance and maximize speed. Through a combination of theoretical analysis, computational simulations, and empirical validation, this thesis aims to elucidate the complex interactions between hull geometry, flow dynamics, and wave propagation. By employing advanced computational fluid dynamics (CFD) techniques and parametric optimization algorithms, we seek to identify the most efficient bow shapes tailored to the unique operational requirements of fast patrol boats. Moreover, this research endeavors to establish a framework for decision-making in bow design, taking into account factors such as vessel size, operating conditions, and mission objectives. In addition to enhancing performance metrics such as speed, fuel efficiency, and maneuverability, the optimized bow designs proposed in this study are expected to contribute to significant reductions in operating costs and environmental impact. By minimizing wave resistance, these innovations can lead to reduced fuel consumption, lower emissions, and extended operational range, thereby promoting sustainability in maritime law enforcement operations. Furthermore, the insights gained from this research have broader implications for the design and optimization of high-speed vessels across various maritime sectors, including search and rescue, offshore patrol, and commercial shipping. In summary, this thesis endeavors to advance the state-of-the-art in fast patrol boat design by providing a systematic framework for the analysis and optimization of bow shape. By integrating theoretical knowledge with computational simulations and practical experimentation, we aim to develop innovative solutions that enhance the performance, efficiency, and sustainability of maritime law enforcement operations. Through collaboration with industry partners and maritime agencies, the findings of this research are poised to make a tangible impact on the safety, security, and resilience of coastal communitiesand resilience of coastal communities and maritime infrastructure worldwide.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Fast Patrol Boat, Bow Shape, Wave Resistance, Fuel Efficiency, Operational Cost.
Subjects:	V Naval Science > VM Naval architecture. Shipbuilding. Marine engineering > VM156 Naval architecture V Naval Science > VM Naval architecture. Shipbuilding. Marine engineering > VM161 Ships--Hydrodynamics V Naval Science > VM Naval architecture. Shipbuilding. Marine engineering > VM163 Hulls (Naval architecture)
Divisions:	Faculty of Marine Technology (MARTECH) > Naval Architecture and Shipbuilding Engineering > 36201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	ALDIFTA KRISNA WIBAWA
Date Deposited:	04 Feb 2025 02:27
Last Modified:	04 Feb 2025 02:27
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/118009

Actions (login required)

View Item