Analisa Pengaruh Variasi Sudut Skew Propeller B-Series Terhadap Performa Dan Kavitasi Menggunakan Metode Computational Fluid Dinamic

Abstract

Pencapaian efisiensi setinggi mungkin dari propeller sangat dibutuhkan untuk memnimalisir bahan bakar. Namun hal tersebut dibatasi oleh terjadinya kavitasi, getaran, kebisingan dan kekuatan material yang dimiliki propeller. Dengan demikian perlu dilakukan suatu terobosan baru dalam mendesain atau memodifikasi bentuk propeller untuk mencapai performa yang maksimal. Salah satu modifikasi yang dapat dilakukan adalah dengan merubah sudut skew. Propeller B-Series merupakan salah satu propeller yang sering digunakan dan memliliki data geometri yang cukup lengkap. Kavitasi merupakan hal yang harus diperhatikan karena akan memanifestasikannya menjadi kebisingan, getaran, dan erosi pada blade propeller. Dari modifikasi sudut skew tersebut akan dianalisa dengan metode CFD (Computational Fluid Dinamics) bagaimana hubungan antara performa dan hasil kavitasi dari berbagai variasi yang telah dilakukan. Sehingga nantinya dapat diketahui bentuk sudut skew yang menghasilkan performa yang maksimal dan kavitasi rendah. Dari hasil simulasi dapat disimpulkan bahwa semakin besar sudut skew maka nilai dari thrust dan torsi semakin menurun, namun hal ini berbanding terbalik terhadap nilai efisiensi yang mengalami trendline naik dengan semakin besarnya sudut skew. Sudut skew yang mempunyai nilai thrust, torsi, dan efisiensi yang paling besar adalah pada sudut skew 0⁰. Performa yang dihasilkan adalah thrust sebesar 1930,979 kN (meningkat 7,1%), torsi sebesar 2726,358 kNm (meningkat 4,13%), dan efisiensi sebesar 0,71 (meningkat 2,8%) dibanding dengan sudut skew original. Sudut skew yang mempunyai nilai thrust dan torsi yang paling kecil adalah pada sudut skew 60⁰. Performa yang dihasilkan adalah thrust sebesar 1501,4 kN (menurun 16,6%), torsi sebesar 2153,6 kNm (menurun 17,7%), dan efisiensi sebesar 0,669 (meningkat 1,28%) dibanding dengan sudut skew original. Meningkatkan besar sudut skew dapat memperkecil potensi kavitasi pada sudut skew tertentu. Sudut skew yang memiliki nilai thrust, torsi, dan efisiensi yang cukup tinggi dan memliki potensi kavitasi yang cukup rendah adalah pada sudut skew 0⁰. ================================================================================================ Achieving the highest possible efficiency from a propeller is needed to minimize fuel. However, this is limited by the occurrence of cavitation, vibration, noise and material strength possessed by propellers. Thus it is necessary to do a new breakthrough in designing or modifying the shape of the propeller to achieve maximum performance. One modification that can be done is to change the skew angle. Propeller B-Series is a propeller that is often used and has a fairly complete geometry data. Cavitation is something that must be considered because it will manifest into noise, vibration and erosion in the propeller blade. The modification of the skew angle will be analyzed using the CFD (Computational Fluid Dynamics) method of how the relationship between performance and cavitation results from the various variations that have been made. So that later it can be known that skew angles produce maximum performance and low cavitation. From the simulation results it can be concluded that the greater the skew angle, the value of the thrust and torque are decrease, but this is inversely proportional to the value of efficiency that has an upward trendline with the greater angle of skew. Skew angle that has the greatest thrust value, torque, and efficiency is at the skew angle 0⁰. The resulting performance is thrust of 1930.979 kN (increase 7.1%), torque of 2726,358 kNm (increase 4.13%), and efficiency of 0.71 (increase 2.8%) compared to the original skew angle . Skew angle that has the smallest thrust and torque value is at the skew angle 60⁰. The resulting performance is thrust of 1501.4 kN (decrease 16.6%), torque of 2153.6 kNm (decrease 17.7%), and efficiency of 0.669 (increase 1.28%) compared to the angle of the original skew. Increasing the skew angle can reduce the potential of cavitation at certain skew angles. The skew angle which has a thrust value, torque, and efficiency that is quite high and has a fairly low cavitation potential is at the skew angle 0⁰