"Ramandika Garindra Putra"

From ccitonlinewiki
Jump to: navigation, search

Biodata

Nama : Ramandika Garindra Putra

NPM : 1606907625

Fakultas/ Jurusan : Teknik/ Teknik Mesin

Kelas Mekanika Fluida 02 2020

Tugas Besar Mekanika Fluida

PENGAPLIKASIAN PENGARUH MAGNUS EFFECT TERHADAP OBJEK BERPUTAR PADA PENGEMBANGAN KAPAL FLETTNER ROTOR

Pendahuluan


Latar Belakang

Konsumsi energi merupakan hal yang sangat perlu diperhatikan. Dalam keadaan sekarang yang mana energi tak terbarukan sudah mulai langka, dan para ilmuan dan insinyur sedang melakukan penelitian untuk membangun sumber energi baru dan terbarukan. Bersamaan dengan hal ini, masih tidak dapat dipungkiri bahwa sejauh ini kita masih menggunakan energi yang tidak terbarukan seperti bensin yang berasal dari minyak bumi. Hasil perkiraan statistik oleh OPEC (Organization of the Petroleum Exporting Countries), dikutip dari laman berita CNBC Indonesia, OPEC memprediksi kebutuhan minyak dunia bisa mencapai 120 juta barel per hari (bph) pada 2040. Tertulis dalam laporan outlook tahunan, OPEC memperkirakan konsumsi minyak dunia tumbuh 7,3 juta bph dari periode 2017 sampai 2023, dengan perkiraan menyentuh 104,5 juta barel di 2023. Setelah itu pertumbuhan permintaan akan melambat hanya sekitar 200 ribu bph hingga 2040.

Dasar Teori


Magnus Effect

Magnus Effect merupakan fenomena yang dapat diamati yang umumnya terkait dengan objek berputar yang menyeret udara lebih cepat di satu sisi, menciptakan perbedaan dalam tekanan yang menggerakkan ke arah sisi tekanan yang lebih rendah. Contoh kejadian dalam fenomena ini, jika kita menjatuhkan bola dari atas tebing, maka bola akan jatuh lurus atau tidak jauh dari titik di mana ia dilepaskan, akan tetapi ketika kita jatuhkan bola sekaligus memutarnya, maka dalam perjalanan jatuhnya bola tersebut, arah gerak bola akan melengkung. Contoh lainnya adalah tendangan pisang yang dilakukan oleh pemain bola profesional, pemain bola bisa menendang dari pojok daerah corner lapangan, yang mana arah gerak bola akan melengkung dan akan masuk ke dalam gawang.


Kapal Flettner Rotor

Kapal Flettner Rotor merupakan kapal yang menggunakan cerobong berputar sebagai pengganti layar pada kapal.

Screenshot (106).png

Screenshot (108).png


Pembahasan


Cara Kerja

Dengan menggunakan konsep Magnus Effect yang diaplikasikan pada cerobong putar di kapal, maka dapat meminimalisasi penggunaan bahan bakar minyak kapal, karena pada dasarnya, Magnus Effect menggunakan persamaan Bernoulli

Bernoulli magnus effect.png

Selama perasi enam bulan penuh, data operasional yang cukup tersedia untuk menarik beberapa kesimpulan utama mengenai efektivitas layar rotor. Semua data kinerja melebihi prediksi yang dibuat oleh Emden / Leer University berdasarkan pengukuran terowongan angin dan perhitungan dengan margin lebar: di Beaufort 4 hingga 5, pelayaran rotor 20 persen lebih efektif daripada yang dihitung; di Beaufort 7,5 hingga 8, efisiensinya sebanyak 40 persen lebih baik dari yang diperkirakan. Untuk membuat perbandingan ini, para kru melakukan pengukuran dengan layar rotor dihidupkan dan dimatikan dalam kondisi laut dan angin yang sama. Universitas Emden / Leer telah mengembangkan formula sederhana untuk menghitung manfaat ekonomi ECO FLETTNER: dalam kondisi angin sedang, unit ini menghasilkan setara dengan 2 kilowatt daya penggerak per meter persegi area yang diproyeksikan (H × D) rata-rata per hari selain output mesin utama. Potensi kinerja rata-rata layar rotor ECO FLETTNER di Fehn Pollux selain output daya mesin utama yang ditentukan oleh universitas adalah 100–150 kW pada rata-rata tahunan. Seberapa tinggi penghematan yang dapat dicapai sangat tergantung pada di mana kapal beroperasi.

Penghematan di kisaran 10-20% dapat diharapkan, tergantung pada kecepatan kapal dan kinerja mesin utama. Berlayar rotor kapal memiliki area yang diproyeksikan 54 meter persegi. Dikalikan dengan 2 kilowatt, kapal menyimpan rata-rata tahunan 108 kW di laut di luar output mesin utamanya, setara dengan penghematan 15 persen dalam energi dan emisi untuk mesin utama 650 kW kapal (kecepatan Eco). Ini berlaku untuk kondisi angin sedang. Dalam kondisi angin yang baik, seperti pada rute angin perdagangan, layar rotor menghasilkan 2,5 kilowatt per meter persegi luas permukaan, dan dalam kondisi angin yang sangat baik hasilnya melebihi 3 kilowatt.

Berdasarkan formula sederhana ini, pemilik kapal dapat dengan mudah menghitung ukuran dan jumlah layar rotor terbaik yang perlu mereka pasang untuk mencapai penghematan energi dalam jumlah tertentu, asalkan tersedia ruang yang cukup di atas kapal. Di daerah angin rendah disarankan ukuran rotor yang lebih besar, dan sebaliknya. Tentu saja, investasi modal perlu dipertimbangkan juga.


Kesimpulan

Layar rotor dapat dipasang pada kapal yang ada dan telah diterima oleh IMO untuk perhitungan EEDI. Mereka tidak memerlukan personil tambahan apa pun di kapal. Memasang layar rotor pada peramalan memiliki pengaruh positif pada kemampuan manuver kapal dan output daya dari layar rotor. DNV GL's Advisory Services kelas independen dapat melakukan analisis dan simulasi untuk memprediksi efektivitas berbagai jenis layar untuk kapal tertentu, rute perdagangan dan profil operasi dan membantu operator menentukan kelayakan investasi semacam itu. Data kinerja pengukuran yang dikumpulkan dan diterbitkan oleh Emden / Leer University dalam proyek MariGreen sangat transparan, memberikan dasar yang dapat dipercaya bagi pemilik kapal, investor dan galangan kapal yang merenungkan aplikasi teknologi di masa depan dan berniat untuk menyiapkan perhitungan kelayakan spesifik kapal.