pada kali ini saya menggunakan DAI5 untuk mencari bentuk hull yang paling efisien untuk kapal bulk carrier dari tugas hambatan propulsi saya.
KAPAL PEMBANDING
Ship Name : MV Vertom Rita
Type : Bulk Carrier
GT : 3923 GT
Volume : 11102,09 mยณ
DWT : 6092 tons
LWT : 2234,0 tons
ฮ : 8234,0 tons
LoA : 99 m
LWL : 98,0 m
LPP : 97,25 m
B : 14,3 m
H : 8,5 m
T : 6,2 m
Speed : 12 knot
V : 6,2 m/s
Cb : 0,731 (Scheekluth)
Cm : 0,988 (Sabit.Series. 60)
Cp : 0,739 (Cb/Cm)
Cw : 0,820 (Posdunine)
Cp’ : 0,891 (Cb/Cw)
Untuk kasus kapal pembanding MV Vertom Rita ini (bulk carrier, Fn โ 0,199, Cb = 0,731), metode numerik yang paling cocok untuk mencari bentuk hull paling efisien bukan cuma satu metode tunggal, tapi kombinasi antara:
Metode Numerik yang Paling Cocok
1. CFD + Optimization Algorithm โ PALING IDEAL
Ini metode modern yang paling banyak dipakai di desain hull sekarang.
Alurnya:
- Bentuk hull dibuat parametrik
- CFD menghitung resistance
- Algoritma optimasi mengubah bentuk hull
- Iterasi sampai resistance minimum
Algoritma Optimasi yang Cocok
A. Genetic Algorithm (GA) โ REKOMENDASI TERBAIK
Sangat cocok untuk optimasi hull kapal.
Kenapa cocok?
Karena bentuk hull:
- nonlinear
- banyak variabel
- banyak local minimum
- hubungan parameter sangat kompleks
GA bisa mencari solusi global lebih baik dibanding metode biasa.
Parameter yang Bisa Dioptimasi
Contoh:
- C_b
- C_p
- bulbous bow
- waterline entrance angle
- transom shape
- prismatic distribution
- stern fullness
Fungsi Objektif
Biasanya:
Minimasi resistance total:
atau minimasi power:
P = R_T \cdot V
Kenapa Cocok untuk Kapal Ini?
Kapal ini:
- Bulk carrier
- Fn = 0,199 โ daerah displacement ship
- Dominasi wave resistance + friction resistance
- Bentuk hull cukup penuh (Cb 0,731)
Jadi optimasi harus fokus pada:
- pengurangan wave making resistance
- distribusi volume longitudinal
- stern flow
GA sangat bagus untuk ini.
2. CFD yang Digunakan
Biasanya:
- RANS CFD
- Finite Volume Method (FVM)
Persamaan utama:
Navier-Stokes:
\rho \left( \frac{\partial \vec{V}}{\partial t} + \vec{V}\cdot\nabla\vec{V} \right) = -\nabla p + \mu \nabla^2 \vec{V}
Metode numerik yang dipakai CFD:
- discretization
- finite volume
- iterative solver
3. Kalau untuk Skripsi / Mahasiswa
Kalau level tugas akhir atau studi akademik:
Metode yang paling realistis:
Holtrop + Genetic Algorithm
Karena:
- lebih ringan daripada CFD penuh
- masih dianggap metode numerik modern
- cocok untuk bulk carrier
Alurnya:
- Generate variasi hull parameter
- Hitung resistance Holtrop
- Optimasi dengan GA
- Cari minimum BHP/resistance
Metode Lain dan Kecocokannya
| Metode | Cocok? | Catatan |
| Genetic Algorithm | ⭐⭐⭐⭐⭐ | Paling umum untuk hull optimization |
| Gradient Method | ⭐⭐ | Mudah terjebak local minimum |
| Simulated Annealing | ⭐⭐⭐⭐ | Bagus tapi lebih lambat |
| Particle Swarm Optimization | ⭐⭐⭐⭐ | Sangat populer juga |
| Neural Network + CFD | ⭐⭐⭐⭐⭐ | Sangat advanced |
| Finite Difference | ⭐⭐ | Lebih untuk solving PDE |
| Finite Element Method | ⭐⭐⭐ | Struktur lebih cocok |
| Finite Volume Method | ⭐⭐⭐⭐⭐ | Inti CFD kapal |
Kesimpulan
Untuk kapal bulk carrier seperti ini:
Metode numerik paling cocok:
CFD (RANS-FVM) + Genetic Algorithm Optimization
Karena:
- mampu menangani aliran nonlinear
- cocok untuk displacement hull
- efektif mencari resistance minimum
- dipakai di industri modern
