Aji Suryadi

Profil

Nama : Aji Suryadi

NPM : 1906323994

Email : aji.suryadi@ui.ac.id

Pendidikan : Teknik Mesin – Universitas Indonesia (Teknologi dan Sumber Daya Maritim)

Mata Kuliah : Komputasi Teknik

Kode Perkuliahan : ENME802004

Pengajar : Dr. Ir. Ahmad Indra Siswantara

Bobot: 2 SKS

Semester : 2

Pengetahuan Komputasi Teknik

Pengetahuan Umum Pengertian Komputasi Teknik menurut saya merupakan proses pengaplikasian perhitungan matematika ke dalam proses algoritma dengan komputerisasi. Hal tersebut dimaksudkan untuk mempermudah pekerjaan serta mengurangi potensi kesalahan jika proses berulang. Persamaan algoritma yang digunakan untuk menemukan suatu cara dalam memecahkan masalah dari sebuah data input berupa masukan yang berasal dari luar lingkungan sistem. Komputasi merupakan bagian dari ilmu komputer berpadu dengan ilmu matematika. Secara umum ilmu komputasi adalah bidang ilmu yang mempunyai perhatian pada penyusunan model matematika dan teknik penyelesaian numerik serta penggunaan komputer untuk menganalisis dan memecahkan masalah-masalah ilmu (sains) dengan algoritma yang sudah disusun.

Pengetahuan Pribadi Saya sudah beberapa kali menggunakan Komputasi Teknik untuk penyelesaian masalah. Software pendukung yang pernah saya gunakan diantaranya ANSYS (CFX, FLUENT, Structure), NUMECA (FINE.Marine, FINE.Open). Masih banyak pengetahuan yang ingin saya tahu terkait komputasi Teknik terutama matematika model yang harus kita gunakan sebagai acuan analisa di dalam komputasi Teknik, serta beberapa istilah dan teknik pengujian didalam komputasi Teknik yang masih perlu saya pelajari.

Sinapsis Skripsi

JUDUL PENELITIAN : ANALISA PENGARUH SUDUT LIFTING HIDROFOIL TERHADAP GAYA ANGKAT KAPAL TRIMARAN HIDROFOIL

Kebutuhan akan kendaraan laut yang nyaman serta memiliki efisiensi waktu terus meningkat di masa mendatang. Desain kapal dibuat sebaik mungkin agar kapal memiliki stabilitas dan tahanan kapal maksimal. Stabilitas dan tahanan kapal sangat berpengaruh pada efisiensi waktu perjalanan kapal dan kenyamanan di kapal. Pada penelitian ini lebih fokus untuk pengurangan tahanan kapal dengan melakukan penambahan hidrofoil pada lambung kapal. Penggunaan hidrofoil dimaksudkan agar mendapat tahanan kapal maksimal sehingga kecepatan kapal yang diinginkan dapat tercapai. Hidrofoil adalah sebuah kapal dengan penambahan sayap yang dipasang pada penyangga (strut) di bawah lambung kapal. Ketika kapal meningkatkan kecepatan, hidrofoil memproduksi gaya angkat sehingga lambung kapal terangkat dan keluar dari air. Ini menyebabkan pengurangan gesekan sehingga terjadi peningkatan kecepatan kapal.

• Permasalahan yang menjadi bahan analisa dalam penelitian ini adalah :
  • Bagaimana pengaruh perubahan sudut foil terhadap gaya angkat pada kapal Trimaran hidrofoil
  • Berapa sudut foil yang dibutuhkan agar kapal trimaran hidrofoil memiliki efisiensi gaya angkat maksimal

• Batasan Masalah pada penelitian ini sebagai berikut :
  • Kapal yang digunakan merupakan kapal hull trimaran
  • Hidrofoil yang digunakan adalah Foil tipe NACA 23021
  • Kecepatan kapal ditentukan sebesar 20 knot, 30 knot, & 40 knot

• Penulisan tugas akhir ini bertujuan untuk :
  • Mengetahui besar gaya angkat kapal setiap perubahan sudut foil pada kapal trimaran hidrofoil
  • Mengetahui sudut hidrofoil yang akan dipasang pada lambung kapal agar kapal trimaran hidrofoil memiliki efisiensi gaya angkat maksimal

• Kekurangan penelitian terdahulu
  • Batasan masalah dan model terdahulu masih menggunakan kapal trimaran, sedangankan fungsi kapal trimaran sendiri untuk mengurangi wave making resistance hasil dari interferensi gelombang antara lambung kapal trimaran, sehinggal pemasangan aksesoris hidrofoil akan mempengaruhi effisiensi dan fungsi kapal trimaran itu sendiri.

• Pembaharuan Kasus
  • Perubahan model lambung kapal yang digunakan dari yang sebelumnya menggunakan lambung trimaran menjadi lambung single hull

• Target hasil
  • Tahanan kapal menjadi lebih kecil, sehingga daya yang diperlukan kapal menjadi lebih effisien
  • Gaya angkat kapal menjadi lebih optimal

Presentasi Sinapsis Skripsi

• 
• 
• 
• 
• 

Pemodelan Matematik Skripsi : Lift and Drag Hydrofoil

Koefisien gaya angkat, Lift Coefficient (CL) dipengaruhi oleh desain bentuk chamber dari airfoil. CL yang dihasilkan oleh suatu airfoil bervariasi secara linear dengan sudut serang (α) tertentu. Kemiringan garis ditandai dengan a0 yang disebut lift slope. Konsekuensi dari perpisahan aliran pada α tinggi adalah pengurangan gaya angkat dan bertambah besarnya gaya hambat akibat pressure drag, kondisi ini disebut kondisi stall. Nilai maksimum dari CL berada tepat sebelum kondisi stall yang dilambangkan dengan max CL. Max CL merupakan aspek paling penting dari performa hidrofoil, karena menentukan kecepatan stall pesawat udara khususnya saat fasa terbang kritis yaitu terbang, tinggal landas, dan mendarat.

Gambar 1 Proses terbentuknya gaya angkat

Ketika sebuah benda apapun bergerak melalui sebuah fluida akan terjadi interaksi antara benda dengan fluida. Efek ini dapat digambarkan dalam bentuk gaya-gaya pada pertemuan antar-muka fluida benda. Sudut serang (α) juga merupakan sudut antara gaya lift (L) dan gaya normal (N) dan gaya drag (D) dan gaya aksial (A).

Gambar 2 Resultan gaya aerodinamik pada hidrofoil

Resultan dari tegangan geser dan distribusi tekanan dapat diperoleh dengan mengintegrasikan pengaruh-pengaruh dari kedua besaran ini pada permukaan benda. Komponen x dan y dari gaya fluida pada elemen luas kecil sebesar dA adalah

dFx = (pdA) cos α+ (τw dA) sin α

dan

dFy = -(pdA) sin α + (τw dA) cos α

Fx : Gaya Horizontal (N) Fy : Gaya Vertikal (N) p : Tekanan (Pa) A : Luas Acuan (m2) α : Sudut Benda dengan bidang τw : Tegangan geser dinding (Pa)

Jadi, komponen x dan y netto dari gaya pada benda adalah

Gambar 3 gaya-gaya dari fluida di sekeliling pada sebuah benda dua dimensi : a. gaya tekanan, b. gaya viskos, c. gaya resultan (lift dan drag)

Gambar 4 Gaya tekanan dan gaya geser pada sebuah elemen kecil dari permukaan sebuah benda

D = ∫▒〖dF_x 〗 = ∫▒〖p cos⁡〖α dA〗 〗 + ∫▒〖τ_w sin⁡〖α dA〗 〗

dan

L = ∫▒〖dF_y 〗 = -∫▒〖p sin⁡〖α dA〗 〗 + ∫▒〖τ_w cos⁡〖α dA〗 〗

D : Gaya hambat L : Gaya Angkat Fx : Gaya Horizontal (N) Fy : Gaya vertikal (N) p : Tekanan (Pa) α : Sudut benda dengan Bidang A : Luas acuan (m2) τw : Tegangan geser (Pa) Tegangan geser maupun tekanan sama-sama memiliki pengaruh terhadap lift dan drag, karena untuk sembarang benda dengan sudut, α tidak nol ataupun 90° pada benda. Koefisien lift, CL dan koefisien drag, CD, didefinisikan sebagai :

CL = L/(1/2 ρv_∞^2 A)

dan

CD = D/(1/2 ρv_∞^2 A)

dimana : CD = koefisien gaya hambat (drag) CL = koefisien gaya angkat (lift) ρ = densitas fluida (kg/m3) A = luasan acuan (m2) c = panjang chord (m) Vꭃ = kecepatan fluida relatif terhadap obyek (m/s)