Analisis Numerik Performa Propulsi Kapal Ikan guna Meningkatkan Efisiensi dan Gaya Dorong Menggunakan Pendekatan CFD (Computational Fluid Dynamics)
DOI:
https://doi.org/10.52436/1.jpti.771Keywords:
Computational Fluid Dynamics, Propeller, Sudut Kemiringan, Thrust, TorqueAbstract
Indonesia merupakan negara maritim dengan sumber daya perikanan yang melimpah, menghadapi berbagai permasalahan dalam sektor perikanan, khususnya terkait dengan kapal ikan. Beberapa masalah utama termasuk mematuhi regulasi, menggunakan kapal dengan teknologi yang tidak memadai, dan praktik penangkapan ikan yang merusak lingkungan. Penelitian ini bertujuan untuk menghitung nilai torsi dan gaya dorong yang dihasilkan dari baling-baling kapal ikan dalam meningkatkan efisiensi kapal. Metode yang digunakan dalam penelitian ini menggunakan pendekatan CFD (Computational Fluid Dynamics) menghitung dan mensimulasikan pengaruh gaya dorong dan torsi pada baling-baling terhadap sudut kemiringan poros 0°, 30°, 50°, dan 60°. Sebelum melakukan simulasi, proses validasi telah dilakukan dengan nilai error di bawah 5% dalam kondisi lurus tanpa kemiringan. Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa baling-baling dengan posisi kemiringan 50° memiliki nilai gaya dorong dan torsi yang optimal dengan nilai gaya dorong 55809 N dan torsinya adalah 72111,5 Nm. Hal ini hasil analisis tersebut pada Propeller kapal ikan dapat berdampak besar pada kesejahteraan nelayan, keberlanjutan lingkungan, dan efisiensi operasional. Desain Propeller yang lebih efisien, hambatan hidrodinamis yang lebih rendah, dan efisiensi bahan bakar dapat dicapai melalui hasil simulasi CFD yang optimal.
Downloads
References
D. Sultan and M. F. Ramadhan, “Peran Kebijakan Pemerintah Dalam Mengelola Sumber Daya Laut Indonesia,” Ris. Sains dan Teknol. Kelaut., vol. 7, no. 1, pp. 34–40, 2024, doi: 10.62012/sensistek.v7i1.31635.
A. Harris, A. Sudiarso, R. Sutanto, S. P. Laut, S. Pertahanan, and U. Pertahanan, “Strategi Pertahanan Laut Dalam Rangka Ancaman Keamanan di Alur Laut Kepulauan Indonesia II,” J. Educ. Dev. Inst., vol. 10, pp. 325–331, 2022.
M. Yusuf and A. Rakhman, “Analisis Strategi Penghidupan Dan Program Peningkatan Kesejahteraan Rumahtangga Nelayan Di Kecamatan Pringgabaya Kabupaten Lombok Timur,” J. Agrimansion, vol. 24, no. 3, pp. 725–736, 2023, doi: 10.29303/agrimansion.v24i3.1569.
X. I. Loizidou, D. L. Orthodoxou, and R. Godet, “Bioplastic fishing nets as a sustainable alternative against ghost fishing: Results from the year-long testing among artisanal fishermen for operational effectiveness and social acceptance,” Mar. Pollut. Bull., vol. 209, no. PB, p. 117300, 2024, doi: 10.1016/j.marpolbul.2024.117300.
Bahari, A. Mahsun, M. Nur, and M. Jauhari, “Rancang Bangun Sistem Kendali Jarak Jauh Semi Autonomous pada Prototype Kapal Penebar Pakan Ikan Bandeng,” J. Techno, vol. 11, no. 1, pp. 12–19, 2024, [Online]. Available: www.uelectronics.com
Y. A. Budiyani and S. Hartini, “Analisis Terjadinya Keterlambatan pada Distribusi Cargo Curah dari Kapal ke Warehouse Menggunakan Metode Fishbone Diagram,” Ind. Eng. Online Journal, 2025.
A. Iswantoro, I. M. Ariana, S. Semin, A. Z. M. Fathallah, and B. Cahyono, “Pengenalan dan Pemberian Wawasan Sistem Propulsi Kapal pada Siswa SMA Insan Cendekia Sukoharjo,” J. Pengabdi. Kpd. Masy., vol. 6, no. 4, pp. 1–9, Jun. 2022, doi: 10.12962/j26139960.v6i4.376.
B. A. Adietya, H. Syahab, M. Nasir, W. D. Aryawan, and I. K. A. P. Utama, “Numerical Analysis into the Improvement Performance of Ducted Propeller by using Fins: Case Studies on Types B4-70 and Ka4-70,” CFD Lett. , vol. 16, no. 10, pp. 12–42, 2024, doi: 10.37934/cfdl.16.10.1242.
F. Anugrah, I. Qarim, and A. Mukhtar, “Pengaruh Pola Pemasangan danRasio Dimensi Propeller Terhadap Unjuk Kerja Perahu Tipe Penggerak Contra Rotation Propeller,” J. V-Mac, vol. 6, no. 2, pp. 46–51, 2021.
M. Arafat, I. A. Ishak, and N. Mohd Maruai, “Assessment of computational fluid dynamics simulation approach for the aerodynamic performance of small unmanned aerial vehicle propeller,” Eng. Res. Express, vol. 6, no. 4, 2024, doi: 10.1088/2631-8695/ad9e6c.
A. Bahatmaka et al., “Numerical Approach of Fishing Vessel Hull Form to Measure Resistance Profile and Wave Pattern of Mono-Hull Design,” J. Adv. Res. Fluid Mech. Therm. Sci., vol. 104, no. 1, pp. 1–11, Apr. 2023, doi: 10.37934/arfmts.104.1.111.
A. P. Antika, I. P. Muliyatno, and A. W. B. Santosa, “Analisa Hambatan Kapal Kontainer 25000 DWT Rute Perairan Surabaya - Kobe,” Tek. Perkapalan, vol. 12, no. 4, 2024, [Online]. Available: https://ejournal3.undip.ac.id/index.php/naval/article/view/26745
A. Santoso, I. Syarief Arief, and N. Masro, “Effect of Main Engine Placement and Propeller Shaft Inclination on Ship Performance,” 2021.
S. Aram and P. Mucha, “Computational fluid dynamics analysis of different propeller models for a ship maneuvering in calm water,” Ocean Eng., vol. 276, May 2023, doi: 10.1016/j.oceaneng.2023.114226.
S. M. Simamora, D. Chrismianto, S. Samuel, L. Perencanaan, D. Komputer, and A. Peningkatan, “Desain Kapal Pariwisata Dengan Penambahan Layar di Danau Toba Dengan Bentuk Lambung Monohull,” Tek. Perkapalan, vol. 12, no. 4, 2024, [Online]. Available: https://ejournal3.undip.ac.id/index.php/naval
A. Syakur, A. Sunardi, M. Zaenudin, Y. Saleh, and L. SF, “Analisis Pengaruh Sudut Kemiringan Propeller Udara Terhadap Kinerja Perahu Rawa (Swamp Boat),” Integr. Mech. Eng. J., vol. 2, no. 1, pp. 18–27, 2024, doi: 10.56904/imejour.v2i1.25.
M. N. Habib, E. R. De Fretes, and S. T. A. Lekatompessy, “Pengaruh Kemiringan Poros Baling-Baling Terhadap Kecepatan Perahu Ketinting,” Semin. Nas. Archipel. Eng., 2021.
K. C. P. Lumbanraja, D. Chrismianto, and S. Samuel, “Perhitungan Nilai Maksimum Thrust, Torque, dan Efficiency Propeller Tipe B-4 Series pada Kapal Tugboat dengan Modifikasi Diameter, Rake, dan Pitch menggunakan Metode Komputasi,” J. Rekayasa Hijau, vol. 5, no. 1, pp. 63–78, Apr. 2021, doi: 10.26760/jrh.v5i1.63-78.
Ansys, “Fluent Theory Guide,” in Release, 2024, pp. 1–48.
A. Nadery, H. Ghassemi, and L. Chybowski, “The effect of the PSS configuration on the hydrodynamic performance of the KP505 propeller behind the KCS,” Ocean Eng., vol. 234, Aug. 2021, doi: 10.1016/j.oceaneng.2021.109310.
A. Bahatmaka, D. J. Kim, and S. Anis, “A Validation Simulation using OpenFOAM: Nozzle Length and Angle Effect on the Ducted Propeller Performance,” IOP Conf. Ser. Earth Environ. Sci., vol. 1083, no. 1, 2022, doi: 10.1088/1755-1315/1083/1/012088.
D. W. Holmes and P. Pivonka, “Novel pressure inlet and outlet boundary conditions for Smoothed Particle Hydrodynamics, applied to real problems in porous media flow,” 2021.
J. H. Jiménez, J. D. Hoyos, C. Echavarría, and J. P. Alvarado, “Exhaustive Analysis on Aircraft Propeller Performance through a BEMT Tool,” J. Aeronaut. Astronaut. Aviat. , vol. 54, no. 1, pp. 13–24, Mar. 2022, doi: 10.6125/JoAAA.202203_54(1).02.
O. Lovibond, A. F. A. Elbarghthi, V. Dvorak, and C. Wen, “Numerical analysis of propellers for electric boats using computational fluid dynamics modelling,” Energy Convers. Manag. X, vol. 17, Jan. 2023, doi: 10.1016/j.ecmx.2023.100349.
S. N. Rahmah, G. Jatisukamto, and H. Sutjahjono, “The Influence of the Reference Area of Aileron on the N2XX Aircraft Using Computational Fluid Dynamics,” J. Mech. Eng. Sci. Technol., vol. 4, no. 1, pp. 28– 36, Jul. 2020, doi: 10.17977/um016v4i12020p028.
R. Mudzakir, H. Dan, H. Widiantoro, T. Mesin, N. Bandung, and J. Gegerkalong, “Simulasi CFD Turbin Francis Skala Laboratorium Sebagai Alat Bantu Praktikum Menggunakan Software Solidwork,” 2024. [Online]. Available: https://jurnal.polines.ac.id/index.php/rekayasa
B. Sutanto, Y. D. Herlambang, Bono, A. S. Alfauzi, and D. A. Munawwaroh, “Optimalisasi Arah Sudut Tilt Dan Sudut Azimuth dari Alat Pemanen Energi Radiasi Matahari di Semarang, Jawa Tengah,” Tek. Energi, vol. 17, no. 2, 2021.
M. Alif et al., “Kajian Teknis Propeller Tipe B-Series dan Kaplan Dengan Variasi Sudut Rake Pada Kapal Offshore Supply Vessel 80 (Osv 80),” Zo. LAUT, vol. 4, no. 3, 2023, [Online]. Available: https://journal.unhas.ac.id/index.php/zonalaut
M. F. Muvariz et al., “Analisa Kekuatan Pipa Elbow 450 Terhadap Aliran Fluida Minyak Bahan Bakar pada Kapal Tugboat,” INOVTEK Polbeng, vol. 14, no. 02, pp. 117–129, Nov. 2024, doi: 10.35314/yvk2eh69.
R. Islahan, A. F. Zakki, and P. Mulyatno, “Analisa Pengaruh Modifikasi Sudut Skew Propeller B5-80 Terhadap Umur Kelelahan Pada Kapal Kriso Container 3600 TEUs,” J. Tek. Perkapalan, vol. 8, no. 3, pp. 290–300, 2020, [Online]. Available: https://ejournal3.undip.ac.id/index.php/naval.
