ccitonline.com

Assalamualaikum warahmatullahi wabarakatuh.

Selamat pagi/siang/malam Prof. DAI dan teman-teman sekalian. Saya Moch. Aufa Dany Damario Sudjono dengan NPM 2406425155 dari kelas Metode Numerik 04 Jurusan Teknik Perkapalan ingin menyampaikan progress report pertama untuk proyek optimasi saya.

Topik yang saya angkat adalah:
“Optimasi Sistem Pengisian Air (Filling System) pada Panama Canal Lock untuk Meminimalkan Waktu Transit dan Kehilangan Energi.”

DAI5 (Deep Awareness of I)

Sejalan dengan pendekatan DAI5 (Deep Awareness of I), saya memahami bahwa dalam merancang suatu sistem teknik, seorang engineer tidak hanya berfokus pada pencapaian solusi numerik, tetapi juga memiliki niat (intention) untuk memberikan dampak yang optimal dan bertanggung jawab.

Dalam konteks ini, saya menyadari bahwa sistem transportasi laut global sangat bergantung pada efisiensi infrastruktur seperti canal lock. Namun, percepatan proses operasional seringkali berpotensi mengorbankan efisiensi energi dan keselamatan.

Oleh karena itu, niat saya dalam proyek ini adalah untuk mencari solusi yang mampu menyeimbangkan kecepatan, efisiensi, dan keamanan, sehingga sistem yang dirancang tidak hanya optimal secara matematis, tetapi juga relevan secara engineering.

Initial Thinking dan Riset Awal

Dari riset awal yang saya lakukan, sistem pengisian air pada canal lock bekerja dengan prinsip aliran fluida melalui saluran besar (culvert) yang secara konseptual dapat dimodelkan sebagai aliran dalam pipa.

Secara umum, terdapat dua parameter utama yang menjadi perhatian:

1. Waktu Pengisian (t)

Waktu pengisian bergantung pada debit aliran air yang masuk ke dalam chamber:$$t = \frac{V}{Q}$$

Semakin besar debit (Q), maka waktu pengisian akan semakin cepat.

2. Kehilangan Energi (Head Loss)

Namun, aliran fluida dalam saluran akan mengalami kehilangan energi akibat gesekan:

$h_{loss} = f \frac{L}{D} \frac{v^2}{2g}$

Dari persamaan ini terlihat bahwa peningkatan kecepatan aliran akan menyebabkan peningkatan kehilangan energi.

Trade-Off Permasalahan

Dari dua aspek tersebut, muncul trade-off utama:

• Debit besar → waktu pengisian cepat → tetapi energy loss tinggi
• Debit kecil → energy loss rendah → tetapi waktu pengisian lama

Sehingga permasalahan utama dapat dirumuskan sebagai:

Bagaimana menentukan konfigurasi sistem yang menghasilkan waktu pengisian minimum tanpa meningkatkan kehilangan energi secara signifikan

Variabel Optimasi

Sebagai tahap awal, saya akan memfokuskan pada beberapa parameter utama:

• Diameter culvert (D)
• Kecepatan aliran (v)
• Debit aliran (Q)

Parameter ini dipilih karena memiliki pengaruh langsung terhadap waktu pengisian dan kehilangan energi.

Tujuan Optimasi

Tujuan dari proyek ini adalah untuk mencari nilai optimal dari parameter sistem yang mampu meminimalkan fungsi objektif berikut:

$$J = \alpha t + \beta h_{loss}$$

Dengan mempertimbangkan:

• Efisiensi waktu
• Efisiensi energi
• Batasan operasional sistem

Langkah Selanjutnya

Untuk progress selanjutnya, saya akan:

• Menentukan batasan parameter realistis pada sistem canal lock
• Mengembangkan model matematis yang menghubungkan variabel-variabel sistem
• Mengimplementasikan metode numerik (seperti Golden Section Search atau metode lainnya) untuk mencari nilai optimum
• Melakukan analisis hasil dalam bentuk grafik hubungan antar variabel

Penutup

Dengan proyek ini, saya berharap tidak hanya memahami metode numerik secara teknis, tetapi juga mampu menggunakannya sebagai alat untuk menyelesaikan permasalahan nyata dalam bidang maritime engineering.

Sekian progress report dari saya, terima kasih.

Wassalamualaikum warahmatullahi wabarakatuh..