Progress Minggu ke 4
BAB III

METODE NUMERIK PENELITIAN

3.1 Simulasi Numerik Hidrodinamika Menggunakan Metode HOLTROP

Metode numerik utama yang digunakan pada penelitian ini adalah simulasi numerik hidrodinamika berbasis metode HOLTROP dengan menggunakan software maxsurf Resistance

Jadi yang dilakukan Maxsurf Resistance itu sebenarnya bukan “langsung jadi tanpa proses”, tetapi software menjalankan rangkaian perhitungan hidrodinamika berdasarkan metode Holtrop.

Berikut alur runtut perhitungannya yang bisa kamu jelaskan di laporan/video.

---

1. Input Geometry Kapal

Tahap pertama adalah memasukkan model hull kapal dari:
Maxsurf Modeler.

Dari geometry hull tersebut, software membaca parameter utama kapal seperti:

Parameter	Fungsi
LWL	panjang garis air
Beam	lebar kapal
Draft	sarat kapal
Wetted Surface Area	luas permukaan basah
Displacement	volume perpindahan
Cp	prismatic coefficient

---

2. Menghitung Hydrostatic Properties

Setelah hull dibaca, software menghitung hydrostatics kapal.

Parameter yang dihitung:

• displacement,
• volume,
• center of buoyancy,
• wetted surface area,
• draft,
• dan koefisien bentuk hull.

Tahap ini penting karena resistance sangat dipengaruhi bentuk lambung kapal.

---

3. Menentukan Variasi Kecepatan

Software kemudian melakukan simulasi pada beberapa kecepatan.

Contoh:

0 – 10.5 knot

Perhitungan dilakukan bertahap untuk setiap speed.

---

4. Menghitung Reynolds Number

Untuk setiap kecepatan, software menghitung Reynolds Number:

$Re = \frac{V L}{\nu}$Re=νVL​

Tujuannya:
untuk mengetahui karakteristik aliran fluida pada permukaan hull.

---

5. Menghitung Friction Coefficient

Setelah Reynolds Number diperoleh, software menghitung koefisien gesek menggunakan metode ITTC 1957:

$C_F = \frac{0.075}{(\log_{10}Re – 2)^2}$CF​=(log10​Re−2)20.075​

Nilai ini menunjukkan besar efek gesekan fluida terhadap hull.

---

6. Menghitung Frictional Resistance

Kemudian software menghitung tahanan gesek:

$R_F = \frac{1}{2}\rho V^2 S C_F$RF​=21​ρV2SCF​

Keterangan:

• $R_F$RF​ = frictional resistance
• $\rho$ρ = densitas air
• $V$V = kecepatan kapal
• $S$S = wetted surface area
• $C_F$CF​ = friction coefficient

---

7. Menghitung Froude Number

Software lalu menghitung Froude Number:

$Fn = \frac{V}{\sqrt{gL}}$Fn=gL​V​

Froude Number digunakan untuk menganalisis pengaruh pembentukan gelombang kapal.

---

8. Menghitung Residual Resistance

Metode Holtrop kemudian memperkirakan:

• wave-making resistance,
• pressure resistance,
• viscous resistance.

Komponen ini disebut:

Residual Resistance

Nilainya meningkat saat speed bertambah.

---

9. Menghitung Total Resistance

Semua komponen resistance dijumlahkan menjadi total resistance:

$R_T = R_F + R_R + R_A$RT​=RF​+RR​+RA​

$R_1$R1​

$R_2$R2​

$R_3$R3​

$V$V

$R_{\text{total}} = R_1 + R_2 + \dots = 24\,\Omega,\ I = 0.5$Rtotal​=R1​+R2​+⋯=24Ω, I=0.5V1 = 4V2 = 4V3 = 4I = 0.5

Hasil inilah yang muncul pada tabel:

Resistance (kN)

---

10. Menghitung Effective Power

Setelah total resistance diperoleh, software menghitung kebutuhan daya efektif kapal:

$P_E = R_T \times V$PE​=RT​×V

Keterangan:

• $P_E$PE​ = effective power
• $R_T$RT​ = total resistance
• $V$V = kecepatan kapal

Output ini muncul pada kolom:

Power (kW)

---

11. Membuat Grafik Resistance vs Speed

Setelah semua speed dihitung, software membuat grafik:

Resistance vs Speed

Grafik menunjukkan hubungan:

• semakin tinggi speed,
• maka resistance semakin besar.

---

12. Analisis Optimasi

Dari grafik dan tabel tersebut dapat dianalisis:

• kecepatan paling efisien,
• titik kenaikan resistance signifikan,
• kebutuhan daya mesin,
• efisiensi bentuk hull.