Analisa Pemilihan Ducting Terhadap Fenomena Fluida dan Kinerja Propeller Kaplan Series KA 4-70

Propeller pada kapal adalah salah satu komponen terpenting di sistem kapal dikarenakan propeller adalah prime mover kapal. Saat ini banyak kapal dilengkapi dengan ducted propeller, salah satunya adalah tug boat. Kinerja dari ducted propeller sangat penting untuk general operation kapal, namun juga untuk maneuvering kapal tersebut. Kaplan series propeller dan ducting 19a adalah yang biasa di gunakan untuk sistem ducted propeller. Keuntungan dari propeller jenis Kaplan series kurang retan mengalami kavitasi pada ujung daun. Dengan diameter masuk lebih besar daripada diameter keluar, maka volume dan laju aliran air yang melewati Propeller akan naik berbanding lurus dengan diameter inlet duct. Penulis melakukan studi tentang pengaruh bentuk ducting yang berbeda untuk memudahkan pemilihan jenis ducting untuk Kaplan series propeller menggunakan metode Computational fluid dynamic (CFD). Penelitian ini dilakukan dengan memasangkan 4 jenis ducting (19a, Warstila, Scanna, dan modifkasi) pada propeller kaplan Ka 4-70, lalu dilakukan open water test dengan software NUMECA Fine/Marine. Variasi kecepatan alirn juga di lakukan sesuai dengan tiap Advance Coeficient (J 0.1 -1.0). Dari hasil analisa masing masing model variasi ducting, didapatkan model dengan torgue terkecil adalah model nozzle warstila dengan nilai 10037.3 N.m pada J 1.0 dan model dengan Coficient torgue terbesar adalah model nozzle modifikasi dengan nilai 11922.6 N.m, model dengan coefficient thrust terkecil adalah model nozzle scanna dengan nilai 12936.4 N, model dengan coefficient thrust terbesar adalah model nozzle modifikasi dengan nilai 9346.3 N, model dengan efisiensi terendah adalah Model nozzle modifikasi dengan nilai 0.496 dan model dengan efisiensi tertinggi adalah model nozzle 19a dengan nilai 0.555. ======================================================== Propellers on ships are one of the most important components in ship systems because propellers are prime mover ships. Today many ships are equipped with ducted propellers, one of which is a tug boat. The performance of the ducted propeller is essential for the ship's general operation, but also for maneuvering the vessel. Kaplan series propellers and ducting 19a are commonly used for ducted propeller systems. The advantages of the Kaplan series propeller is that it is less prone to cavitation on the leaf tips. With an incoming diameter greater than the out diameter, the volume and flow rate of water passing through the Propeller will rise proportional to the diameter of the inlet duct. The authors studied the effect of different ducting forms to facilitate the selection of ducting types for Kaplan series propellers using the Computational fluid dynamic (CFD) method. This research was conducted by pairing 4 types of ducting (19a, Warstila, Scanna, and modifkasi) on Kaplan Ka 4070 propellers, then open water test with NUMECA Fine / Marine software. Variation of the flow rate is also done according to each Advance Coeficient (J 0.1 -1.0). From the results of the analysis of each model of ducting variation, obtained the model with the smallest torgue is the nozzle warstila model with the value of 10037.3 Nm on J 1.0 and the model with the largest coficient torgue is a modified nozzle model with 11922.6 Nm, the model with the smallest coefficient thrust is the scanna nozzle model with value 12936.4 N, the largest coefficient thrust model is the modified nozzle model with 9346.3 N value, the model with the lowest efficiency is the modification nozzle model with the value 0.496 and the model with the highest efficiency is the nozzle 19a model with the value of 0.555