Analisis Reposisi Skeg Kapal Tongkang Terhadap Hambatan dan Pola Aliran Menggunakan Metode Computational Fluid Dynamics

Abstract

Kapal tongkang merupakan kapal dengan karakteristik lambung datar yang mengapung dan digunakan sebagai kapal muatan maupun dermaga apung. Kapal tongkang tidak memiliki alat penggerak sendiri sehingga harus ditarik oleh kapal tunda (tugboat) agar bisa berlayar. Salah satu permasalahan yang sering ditemui pada kapal tongkang adalah bertambahnya hambatan kapal ketika memasuki perairan laut, sehingga tarikan kapal tongkang oleh tugboat menjadi berat. Banyak faktor yang mempengaruhi permasalahan tersebut, salah satunya adalah bentuk skeg yang digunakan pada kapal tongkang. Reposisi skeg dengan sudut defleksi menjadi salah satu solusi yang optimal karena mampu mengurangi hambatan kapal tongkang pada kondisi existing skeg. Sudut defleksi yang digunakan adalah 5⁰, 10⁰ dan -10⁰. Pada penelitian ini dilakukan perbandingan antara existing skeg dengan kondisi reposisi skeg pada kapal tongkang menggunakan metode Computational Fluid Dynamics (CFD) untuk mendapat hasil yang optimal dalam analisis hambatan dan pola aliran kapal tongkang. Hasil analisis dan simulasi menggunakan metode CFD menunjukkan hasil sebagai berikut. a. Nilai hambatan yang paling rendah terjadi pada kondisi sudut reposisi 10⁰ yaitu sebesar 87,564 kN pada kecepatan 4 knot, 136,267 kN pada kecepatan 5 knot, 195,417 kN pada kecepatan 6 knot dan 265,270 kN pada kecepatan 7 knot. Sedangkan nilai hambatan yang paling tinggi terjadi pada kondisi sudut reposisi -10⁰ yaitu sebesar 98,862 kN pada kecepatan 4 knot, 153,953 kN pada kecepatan 5 knot, 221,227 kN pada kecepatan 6 knot dan 300,333 kN pada kecepatan 7 knot. b. Pola aliran yang dihasilkan menunjukkan bahwa kapal tongkang dengan sudut reposisi 5⁰ mengalami turbulensi yang kecil dibandingkan dengan sudut reposisi 10⁰, kondisi existing dan -10⁰ mengalami turbulensi paling besar pada area buritan kapal. c. Nilai velocitu u yang paling tinggi terjadi pada kondisi sudut reposisi 5⁰ yaitu sebesar 2,2065 m/s pada kecepatan 4 knot, 2,7588 m/s pada kecepatan 5 knot, 3,3110 m/s pada kecepatan 6 knot dan 3,8625 m/s pada kecepatan 7 knot. Sedangkan nilai velocity u paling rendah terjadi pada kondisi sudut reposisi 10⁰ yaitu sebesar sebesar 2,1895m/s pada kecepatan 4 knot 2,7391 m/s pada kecepatan 5 knot, 3,2869 m/s pada kecepatan 6 knot dan 3,8325 m/s pada kecepatan 7 knot.