Jenis muatan kapal berdasarkan sifatnya (kwalitas)

Jenis muatan kapal sangat beraneka ragam mulai A-Z semua bisa diangkut, Demi tercapainya suatu kondisi kwalitas yang baik maupun menjaga kwalitas muatan sehingga sama dengan keadaannya pada waktu muatan itu diterima di kapal maka harus lah kita mengenal betul sebelumnya akan sifat-sifat dari muatan. Muatan-muatan yang diangkut di kapal dapat dibagi dalam golongan-golongan besar menurut sifat-sifatnya (kwalitasmya) yaitu Muatan Basah ( Wet Cargo), Muatan Kering ( Dry Cargo ), Muatan Kotor / Berdebu ( Dirty / Dusty Cargo ), Muatan Bersih ( Clean Cargo ), Muatan Berbau (Odorous Cargo ), Muatan Bagus / Enak ( Delicate Cargo), dan Muatan Berbahaya.

1. Muatan Basah Kapal ( Wet Cargo )
Muatan basah itu adalah muatan-muatan cair yang disimpan di botol-botol, drum-drum, sehingga apabila tempatnya pecah/bocor akan membasahi muatan-muatan lainnya. Contoh : susu, bier, buah-buahan dalam kaleng, cat-cat, minyak lumas, minyak kelapa dan lain sebagainya.

2. Muatan Kering Kapal( Dry Cargo )
Muatan kering kapal adalah muatan-muatan kering yang rusak bila basah , misalnya :
Muatan-muatan ini tidak merusak jenis muatan lain
Mudah dirusak oleh muatan lain
Muatan kering ini harus dipisahkan terhadap muatan basah dalam palka tersendiri
Dalam satu palka, pemuatan muatan kering haruslah diatas dan muatan basah dibawah.
Contoh jenis muatan tepung, beras, biji-bijian, bahan-bahan pangan kering, kertas rokok dalam bungkusan, kopi, teh, tembakau dan lain sebagainya.


3. Muatan Kotor Kapal/ Berdebu ( Dirty / Dusty Cargo )
Muatan kotor / berdebu antara lain semen, biji timah, arang, dan lain sebagainya. Muatan ini menimbulkan debu yang dapat merusakjenis barang lain terutama muatan bersih. Setelah dibongkar muatan ini selalu meninggalkan debu atau sisa yang perlu dibersihkan. Dalam pemuatan perlu dipisahkan terhadap muatan lainnya bahkan dipisahkan terhadap sesama golongannya sendiri.

4. Muatan Bersih Kapal ( Clean Cargo )
Muatan bersih kapal ini tidak merusak muatan lain dan tidak meninggalkan debu atau sisa yang perlu dibersihkan setelah di bongkar. Tidak merusak jenis barang lain. Contoh : sandang, benang tenun, perkakas rumah tangga (piring, mangkok, gelas), barang-barang kelontong.

5. Muatan Berbau Kapal ( Odorous Cargo )
Jenis muatan ini dapat merusak / membuat bau jenis barang lainnya, terutama terhadap muatan seperti teh, kopi, tembakau dll., maupun dapat pula merusak sesama golongannya sendiri. Contoh : kerosin, terpentin, amoniak, greasy wool, crade rubber, lumber (kayu), ikan asin dll.

6. Muatan Bagus / Enak ( Delicate Cargo)
Yang termasuk dalam golongan ini adalah golongan muatan yang pada umumnya terdiri dari bahan-bahan pangan. Jenis barang ini dengan mudah dapat dirusak oleh barang-barang yang mengandung bau, muatan basah dan muatan kotor / berdebu. Contoh : beras, tepung, teh, tepung terigu, susu bubuk dalam plastik, tembakau, kopi.

7. Muatan Berbahaya
Jenis barang ini adalah golongan muatan yang mudah menimbulkan bahaya ledakan ( explosif ) maupun kebakaran. Pemuatan / pemadatan muatan ini haruslah ditempatkan yang tersendiri dan pemuatannya harus sesuai dengan petunjuk-petunjuk yang diberikan dalam buku petunjuk yaitu blue book.
Contoh : dinamit, mesin, kepala peluru, black powder, fire works, gasoline, carbon disulfide, korek api, film dll.
Terdapat jenis barang-barang yang digolongkan sebagai muatan yang bersifat netral artinya bahwa muatan yang tidak rusak / dapat dirusak oleh muatan-muatan lainnya, seperti : rotan, bambu, kayu balok, timah, muatan dalam container dll

Dalam kasus pengaturan muatan kapal kita harus berpegang pada rules yang berlaku, Salah satu contoh kejadian yang pernah saya baca terjadi kecelakaan kapal di akibatkan jenis muatan kapal yang berbahaya, dan tidak tanggung-tanggung kecelakaan kapal ini menyebabkan 2.000 orang meninggal dunia. dan banyak juga terjadi kecelakaan kapal yang di akibatkan oleh kelebihan muatan kapal

SISTEM STARTER KAPAL

Sistem starter kapal untuk mesin penggerak kapal dapat dilakukan dengan beberapa cara yaitu secara manual, elektrik dan dengan menggunakan udara tekan. Sistem starter di atas kapal umumnya menggunakan udara bertekanan. Penggunaan udara bertekanan selain untuk start mesin utama juga digunakan untuk start generator set, untuk membersihkan sea chest, untuk membunyikan horn kapal, dan menambah udara tekan untuk sistem hydrophore.

 

Pada sistem starter mesin utama kapal udara dikompresikan dari kompressor udara utama dan ditampung pada botol angin utama (main air receiver) pada tekanan udara 30 bar menurut ketentuan klasifikasi. Sistem udara bertekanan yang digunakan engine pada start awal mempunyai prinsip-prinsip kerja sebagai berikut :

Udara tekan mempunyai tekanan yang harus lebih besar dari tekanan kompresi, ditambah dengan hambatan yang ada pada mesin kapal, yaitu tenaga untuk menggerakkan bagian yang bergerak lainnya seperti engkol, shaft, dan lain-lain.

Udara tekan diberikan pada salah satu silinder dimana toraknya sedang berada pada langkah ekspansi.

Penggunaannya dalam engine membutuhkan katup khusus yang berada pada kepala silinder.

Berikut adalah gambar instalasi sistem starter kapal:

Gambar instalasi sistem starter kapal jenis udara bertekanan

Adapun komponen pendukung utama dalam sistem starter kapal adalah :

Kompressor merupakan alat yang berfungsi untuk menghasilkan udara yang akan dikompresi ke dalam tabung udara start, dimana digerakkan oleh motor listrik yang berasal dari generator.

Separator berfungsi untuk memisahkan kandungan air yang turut serta dalam udara/udara lembab (air humidity) kompresi yang diakibatkan oleh pengembunan sebelum masuk ke tabung botol angin. Sehingga separator disediakan steam trap guna menampung air tersebut untuk selanjutnya dibuang ke bilga.

Main air receiver berfungsi sebagai penampung udara yang dikompresi dari kompressor dengan tekanan 30 bar sehingga selain dilengkapi indikator tekanan (pressure indicator), main air receiver juga dilengkapi dengan safety valve yang berfungsi secara otomatis melepaskan udara yang tekanannya melebihi tekanan yang telah ditetapkan.

Reducing valve berfungsi untuk mereduksi takanan keluaran dari main air receiver sebesar 30 bar guna keperluan pengujian katup bahan bakar.

Reducing station berfungsi untuk mengurangi tekanan dari 30 bar menjadi 7 bar guna keperluan untuk pembersihan turbocharger.

 

Prinsip kerja sistem starter udara tekan kapal adalah motor listrik yang memperoleh daya dari generator dipergunakan untuk membangkitkan kompresor guna menghasilkan udara bertekanan. Selanjutnya udara yang dikompresikan tersebut ditampung dalam tabung bertekanan yang dibatasi pada tekanan kerja 30 bar.

 

Sebelum menuju ke main air receiver, udara tersebut terlebih dahulu melewati separator guna memisahkan air yang turut dalam udara yang disebabkan proses pengembunan sehingga hanya udara kering saja yang masuk ke tabung. 

 

Konsumsi udara dari main air receiver digunakan sebagai pengontrol udara, udara safety, pembersihan turbocharge, untuk pengetesan katup bahan bakar, untuk proses sealing air untuk exhaust valve yang dilakukan dengan memberikan tekanan udara kedalam ruang bakar melalui katup buang (exhaust valve) dibuka secara hidrolis dan ditutup dengan pneumatis spring dengan cara memberikan tekanan pada katup spindle untuk memutar. 

 

Sedangkan untuk proses start, udara bertekanan sebesar 30 bar dimasukkan/disalurkan melalui pipa ke starting air distributor, kemudian oleh distributor regulator dilakukan penyuplaian udara bertekanan secara cepat sesuai dengan firing sequence.

Ukuran pokok kapal (ship main dimension)

Ukuran kapal (ship main dimension) merupakan nilai-nilai yang menyatakan dimensi atau ukuran sebuah kapal, selama ini saya melakukan kesalahan besar dalam penyusunan blog, saya telah melangkah jauh membahas tentang kapal membuat saya lupa mempostingan ukuran kapal. padahal kalau kita mau merancang dan menggambar sebuah kapal yang paling dasar kita sangat membutuhkan data ukuran kapal ini. ukuran kapal dapat di lihat dari 2 sisi yaitu dari sudut pandang memanjang dan melintang kapal baik panjang kapal, lebar kapal dan lain-lain. berikut adalah ukuran kapal yang saya kumpulkan dari beberapa sumber.
Panjang kapal

Loa (Length over all) Adalah panjang kapal keseluruhan yang diukur dari ujung buritan sampai ujung haluan.
Lwl : Panjang garis air kapal (Length of water line) Adalah jarak mendatar antara ujung garis muat ( garis air ), yang diukur dari titik potong dengan linggi buritan sampai titik potongnya dengan linggi haluan dan diukur pada bagian luar linggi buritan dan linggi haluan.
LBP (Length between perpendiculars) adalah ukuran kapal, Panjang antara kedua garis tegak buritan dan garis tegak haluan yang diukur pada garis air muat.
AP : Garis tegak buritan ( After perpendicular ) Letaknya pada linggi kemudi bagian belakang atau pada sumbu poros kemudi.
FP : Garis tegak haluan ( fore perpendicular ) Adalah merupakan perpotongan antara linggi haluan dengan garis air muat.

ukuran kapal (tampak memanjang)

Ukuran Lebar Kapal.
B : Breadth ( lebar yang direncanakan ) Adalah jarak mendatar dari gading tengah yang diukur pada bagian luar gading. ( tidak termasuk tebal pelat lambung ).
Bwl : Breadth of water line ( lebar pada garis air muat ) Adalah lebar yang terbesar yang diukur pada garis air muat kapal.
Boa : Breatdh over all ( lebar maksimum ) Adalah lebar terbesar dari kapal yang diukur dari kulit lambung kapal disamping kiri sampai kulit lambung kapal samping kanan.

ukuran kapal (tampak depan)

Ukuran Tinggi Geladak kapal
H ( D ) Depth ( tinggi terendah dari geladak ). Adalah jarak tegak dari garis dasar sampai garis geladak yang terendah, umumnya diukur di tengah – tengah panjang kapal.
Sarat Kapal.
T : Draft ( sarat yang direncanakan ). Adalah jarak tegak dari garis dasar sampai pada garis air muat.

Teori desain Propeller kapal

Dalam merencanakan propeller kapal terdapat berbagai teori sebagai ladasannya, jenis-jenis teori desain propeller kapal yaitu sebagai berikut :

1. Teori Sederhana Aksi Baling – baling ( Putaran mur pada baut )
Pada permulaan perkembangan teori yang mempelajari bekerjanya baling – baling ulir, baling- baling dijelaskan secara sederhana. Azas yang dipergunakan menerangkan hal tersebut adalah azas mur yang berputar pada suatu baut. Dalam satu kisaran baling-baling harus bergerak ke depan sejauh jarak yang sama dengan langkah ulirnya P ( pitch). Jadi, kalau roda baling-baling berputar n kali putaran permenit maka dalam satu menit roda  baling – baling akan bergerak sejauh n kali P.

Propeller kapal tersebut dalam satu kisaran sebenarnya hanya  hanya bergerak maju sejauh jarak kurang dari n kali P. Hal ini air disebabkan karena air dipercepat kebelakang.

Perbedaan jarak tersebut disebut Slip. Slip diperhitungkan dalam hal propeller mediumnya adalah air bukannya benda padat seperti keadaan mur dan baut. Menurut teori ini bahwa efisiensi baling – baking adalah
n = TVA / TnP = 1 – SRDimana   :
Dimana   :  
T     = gaya dorong ( N ; KN )
n        = putaran propeller . menit
P    = Pitch daun baling-baling ( m )
VA    = Kecepatan air yang melalui bidang piringan baling-baling ( m / detik  ; knot )

Harga slip ratio nyata Sr menggambarkan usaha untuk mengerakan air agar air bergerak kebelakang. Harganya selalu positif agar kapal bergerak maju ( ada usaha agar air bergerak kebelakang ). Harga slip ratio khayal / semu Sa dipakai untuk mengetahui bekerjanya propeller apakah normal atau tidak.
Dari persamaan diatas bila tidak ada slip ( Sr = 0 ) nilai efisiensi ( menjadi 1 atau 100 % . Hhal ini tidak mungkin sebab bila tidak ada slip berarti tidak ada percepatan air ditimbulkan oleh baling-baling untuk menghasilkan dorongan. Disebabkan karena adanya kemungkinan nilai Sr dapat menjadi nol maka teori ini tidak cocok dipergunakan untuk menerangkan fenomena baling-baling kapal. Oleh karena itu dikembangkan teori lain.
2. Teori Momentum Propeller kapal
Teori ini  menganggap bahwa propeller sebagai alat untuk mempercepat pindahnya air sampai ketempatnya didepan daun baling-baling ( dibelakang kapal ). Air akan mengalami percepatan aksial (a ) dan menimbulkan slip dengan kecepatan kearah belakang kapal akibat gerak berputarnya daun baling-baling  dengan letaknya yang condong terhadap sumbu baling-baling.

Reaksi yang timbul akibat percepatan air kebelakang menimbulkan gaya dorong . Air akan mengalami perlambatan yang teratur akibat gaya-gaya dariviskositas air setelah melalui propeller. Hal ini menyebabkan energi propeller terbuang sehinga ada kehilangan energi. Sumber lain yang menyebabkan kehilangan energi :
Tahanan akibat gesekan daun baling-baling , dan
Baling-baling memberi putaran pada arus slip untuk mempercepat air.
Efisiensi propeller dinyatakan dengan sebagai perbandingan kerja yang berguna untuk menggerakan kapal dengan kerja yang diberikan propeller.
Dengan adanya percepatan air a yang terdorong kebelakang kapal menyebabkan efisiensi ( = 100 % maka  a  =  0 . Berarti air tidak dipercepat yang menyebabkan tidak ada gaya dorong yang diberikan oleh propeller kepada kapal.
Kemungkinan untuk memperbesar efisiensi adalah dengan memperkecil percepatan arus slip. Hal ini dilakukan dengan mamakai propeller dengan diameter besar dan diputar selambat mungkin. Dari segi teori momentum , baling-baling disamakan dengan jenis propulsi jet karena arus slip yang dipercepat kebelakang merupakan arus jet.
   
3. Teori Elemen Daun Propeller kapal
Teori elemen daun memakai cara penjumlahan gaya-gaya dan momen-momen yang timbul pada setiap potongan melintang daun (aerofil) sepanjang radius baling-baling. Sebuah daun propeller yang dipotong membentuk aerofil ini bergerak diair dengan kecepatan V dengan suatu sudut pengaruh terhadap arah geraknya.
Pada permukaan punggung aerofil tekananya rendah , sedang pada bagaian bawah aerofil tekananya tinggi . Akibatnya timbul efek isapan kearah pungung aerofil. Resultan dari gaya-gaya tekanan iniadalah Fn. Akibat gesekan , muncul pula gaya Ft. Resultan dari gaya Ft dan Fn  adalah F. Arah Ft tegak lurus terhadap permukaan kerja aerofil sedang arah Ft tegak lurus arah Fn.
Gaya F diurai menjadi lift tegak lurus ( gaya angkat ) dan drag ( gaya penahan ). Arah lift tegak lurus dengan arah gerak aerofil sedang  sedang arah drag tegak lurus terhadap arah lift. Besarnya lift dan drag propeller dinyatakan sebagai berikut ;
Lift : dL     = C1 ½p V 2  dA
        Drag : dD  =  Cd . ½p   V
Diaman    :  
C1     =    Koefisien lift ; CD  = Koefisien Drag;
Cd    =    densitas fluida ; V  =Kecepatan aliran fluida ;
A    =    Luas daerah permukaan aerofil
Kemudian lift dan drag diuraikan kearah tranlasi ( ke arah maju kapal dan kearah tegak lurus terhadap arah maju kapal ) menimbulkan gaya dorong / thrust ( sesuai arah maju kapal ) dan gaya torsi / torque ( arahnya tegak lurus arah gerak maju kapal ).
Besarnya thrust dan torque propeller dinyatakan sebagai berikut.
        DT    = dL . cos B – dD . sin B
        DQ    = (dL . sin B + dD . cos B ) r
        Thrust    : T = Z S R rH dQ . dR
        Torque : Q = Z S R rH dQ . dR
T    = thrust / gaya dorong ; Q = Torsi / Torque
Z    = Jumlah daun baling-baling ; R = jari-jari propeller
r    = jari-jari propeller sampai pada penampang yang ditinjau
rH    = jari-jari hub
Hal-hal yang harus dipelajari dan diperkirakan dengan sebaik-baiknya untuk memperhitungkan besar thrust dan torqoe dengan sempurna adalah Air yang melalui aerofil (sebagai bagaian dari baling – baling ) telah mendapatkan percepatan seperti telah diterangkan pada teori mpmentum.
Gaya-gaya yang bekerja pada daun berubah karena letak karena letak daun berikutnya saling berdekatan.
4. Teori Sirkulasi propeller kapal
Teori sirkulasi didasarkan pada konsep bahwa gaya angkat yang ditimbulkan propeller disebabkan oleh adanya aliran sirkulasi yang terjadi disekeliling daun. Aliran sirkulasi menyebabkan penurunan tekanan pada punggung daun serta kenaikan kecepatan  Setempat dan kenaikan tekanan pada sisi muka daun dan penurunan kecepatan setempat.

Kecepatan fluida terhadap elemen daun merupakan penjumlahan dari kecepatan tranlasi dan kecepatan sirkulasi.
Besarnya gaya angkat dari gaya tahan dinyatakan sebagai berikut :
dL    = ( . V G . ( . dr
DD    = CD ( ½ . ( . VG 2  ) c . dr
VG    = Kecepatan fluida ; (  =  sirkulasi ; c  =  filamen pusaran;
 Dr    = lebar penampang daun ; CD = Koefisien drag;
P    = densitas fluida
Menurut teori ini diperhitungkan untuk merencanakan propeller dapat dilakukan dengan dua cara :
Perhitungan untuk mencari geometri propeller terbaik
Perhitungan untuk  mengetahui karakter propeller yang sudah diketahui geometrinya.
5 Efisiensi propeller
Adanya kerugian – kerugian tenaga pada propelle menentukan efisiensi propeller. Ada empat macam efisiensi propeller.
Efisiensi lambung / hull efisiensi,  Propeller bekerja menghasilkan gaya dorong pada badan kapal ( thrust T ) pada suatu kecepatan aliran air VA yang memasuki budang piringan atau diskus propeller. Akibatnya , kapal begerak pada kecepatan Vs. Hasil perkalian T . VA merupakan tenaga kuda yang diberikan baling-baling / propeller yang berwujud sebagai gaya dorong. Hasil itu disebut  Thrust Horse Power ( THP ).
Hasil perkalin tahanan total kapal RT dengan kecepatan kapal Vs merupakan tenaga kuda efektif kapal . Hasil perkalian tahanan total  ini disebut efektif horse power ( EHP ).
Harga perbandingan EHP dengan THP disebut  hull efisiensi / efisiensi lambung  / efisiensi badan kapal.
Hull effisiensi  = e h = EHP  = ( 1 – t )                    THP     ( 1 – w )         t    = thrust deduction ; w  = wake faction menurut Taylor     Harga eh biasanya lebih dari satu sebab untuk kapal – kapal type biasa dan berbaling baling tunggal harga w lebih dari t merupakan fungsi dari w.
   
6. Effisiensi Baling-baling / Propeller Effisiensi
Kerigian energi baling – baling disebabkan  oleh dua factor utama, yaitu :
Kerugian akibat sejumlah massa yang bergerak berputar kebelakang. Energi dihabiskan akibat geseka-gesekan dari partikel air itu sendiri . Kerugian ini dapat dikurangi dengan mempergunakan system putaran lambat pada massa air yang banyak. Jadi, dipergunakan baling-baling dengan diameter besar dengan jumlah putaran yang lambat. Meskipun demikian baling-baling dengan diameter sebesar bagaimanapun tidak akan mempunyai effisiensi lebih dari 70 %.
Kerugian karena adanya daya tahan  pada daun propeller sewaktu bergerak didalam air. Hal ini disebabkan oleh viskositas air dan gesekan air pada daun tersebut . Kerugian ini dikurangi denganmempergunakan daun propeller yang sempit. Dengan mempersempit luas tiap daun maka luas permukaan daun berkurang. Untuk mendapat luasan permukaan daun total yang sama seperti sebelum daun dipersempit maka jumlah daun ditambah tetapi effisiensi daun berkurang.
Menurut hasil percobaan ditangki percobaan, Hanya sedikit exit perbedaan effisiensi pada propeller berdaun tiga dengan empat dan antara empat dengan lima. Effisiensi akan berkurang dengan bertambahnya jumlah daun propeller Z.Keuntungan daun propeller berdaun banyak  untuk mengurangi getaran kapal yang ditimbulkan oleh propeller terutama pada besar dengan propeller tunggal.
Propeller effisiensi didefinisikan sebagai berikut :
     Ep    = T H P
            D H P
DHP ( Delivered horse power ) yaitu tenaga kuda yang ditranmisikan dari poros kepropeller. DHP diukur dengan percobaan open water test. Propeller diciba tanpa dipasang pada model kapal. Besarnya  DHP ini berbeda dengan DHP sesungguhnya./ Perbandingan antara kedua DHP yang berbeda tersebut menghasilkan relative rotative efficiency ( err).
7. Propulsive Coefficient ( PC )
Propulsive coefficiency adalah harga perbandingan antara  EHP ( dari bahan kapal tanpa adanya tonjolan – tonjolan dan kelonggaran – kelonggaran lain) dengan BHP untuk motor diesel dan SHP ( shaft horse power / daya yang disalurkanmesin ke poros ) untuk kapal –kapal turbin.
    PC    = EHP ;   PC  = EHP             BHP           SHP


8. Relative Rotative Efficiently    
Quasi Propulsive Coefficient     ( QPC ) adalah nilai koeffisien yang dipergunakan untuk menjaga agar nilai PC tidak berubah akibat berubahnya effisiensi mekanis mesin induk.Nilai QPC ini menggantikan nilai PC.     Harga PC lebih besar dari nilai hasil perkalian eh dengan ep. Hal ini disebabkan timbunya factor yang disebut Relative Rotative Efficiency ( err ) sehinga nilai PC menjadi QPC , QPC  = eh. Ep. Err.

Hal tersebut berlaku dalam  percobaan self Propuled. Percobaan ini adalah percobaan model kapal yang   dilengkapi dengan model balong-baling  dan dapat bergerak sendiri ditangki percobaan sesuai  kecepatan yang ditentukan. Model kapal mempergunakan propeller tunggal. Harga propeller effisiensi pada open water test ep, harga wake dan harga thrust deducation diikutsertankan  dalam  perhitngan.
 Dalam perencanaan propeller  sebaiknya nilai err yang dipakai tidak lebih dari 1,03 dengan mengabaikan apakah ada tonjolan – tonjolan  ( tiang kemudi ; bagain depan kemudi yang dipasang dibelakang atau dimuka propeller.
9. Kavitasi propeller
Secara singkat kavitasi adalha pembentukan gelembung –gelembung pada permukaan daun. Sering terjadi pada bagaian belakang permukaan daun / back side. Kavitasi baru diketahui tahun 1890 oleh charles parson ( inggris ) dari pengalamanya mengenai perahu-perahu kecepatan tinggi. Peristiwa itu ia buktikan pada kapal turbin.


Apabila tekanan pada permukaan pungung daun dikurangi sampai suatu harga dibawah tekanan statis fluida maka akan menyebabkan tekanan daun menjadi negatif. Pada kenyataanya tekanan negatif tidak dapat terjadi. Hal ini menyebabkan suatu reaksi lain. Fluida meninggalkan permukaan daun kemudian membentuk gelembung-gelembung / kavitasi . Gelembung – gelembung ini berisi udara atau uap air. Gelembung-gelembung terjadi ditempat puncak lengkungan tekanan rendah.

Gelembung – gelembung yang terjadi akan melintasi dan menyusur permukaan daun sampai kebelakang daun dan akan hancur pada daerah yang tekananya tinggi disbanding tekanan yang terjadi pada permukaan punggung  daun. Gaya yang terjadi pada proses penghancuran gelembung-gelembung ini kecil tetapi luas permukaan yang dipengaruhi oleh gaya ini lebih kecil disbanding gaya yang mempengaruhinya sehingga akan timbul tekanan yang besar berwujud letusan. Gaya letusan ini menyebabkan ratique / lelah pada daun.

Teori lain menyatakan bahwa peletusan atau penghancuran gelembng-gelembung tidak terjadi. Hal ini terjadi adalah gelembung tdi mengecil sampai sangat kecil dan bertekanan sangat tinggi. Tekanan yang sangat tinggi ini menyebabkan ratique pada permukaan daun.

Peletusan gelembng kavitasi dapat dikurangi dengan menghindari adanya puncak tekanan rendah yang menyolok pada punggung permukaan daun. Tekanan rendah yang terjadidapat diperbaiki dan puncak yang menyolok dapat diratakan dengan mengurangi beban permukaan daun. Jadi, dengan memperluas permukaan daun dapat mengurangi kavitasi.
- Akibat yang Ditimbulkan Oleh Kavitas propeller
Timbul erosi dan getaran  yang menyababkan daun retak. Erosi disebabkan oleh aksi mekanis terbentuknya dan terurainya gelembung-gelembung kavitasi.
Effisiensi turun. Hal ini disebabkan oleh sifat dari bentuk aerofil tidak dapat lagi menghasilkan gaya propulsi.
- Pencegahan Kavitasi propeller
Menambah luas daun baling baling dengan cara memperbesar tiap daunya Hal ini dilakukan untuk mengurangi beban yang dialami oleh daun setiap luas.
Mempergunakan type irisan daun yang dapat mengurangi terjadinya puncak tekanan rendah yang menyolok dipermukaan punggung daun. Juga diusahakan agar tekanan rendah yang terjadi dipermukaan daun dapat serat mungkin.
Terowongan kavitasi dipergunakan untuk mempelajari kavitasi. Cara kerjanya  sama dengan terowongan angin yang dipakai untuk keperluan aeronautika. Model baling-baling ditempatkan dalam terowongan yang berisi air dengan tekanan fluida yang dapat diatur sehinga model propeller seolah-olah bekerja sesuai dengan kerja propeller yang sebenarnya.
Air diputar sepanjang terowongan tertutup. Model propeller yang diuji ditempatkan didalam terowongan dan kecepatan propeller diatur. Model propeller ini dipantau melalui jendela kaca disisi terowongan.
Dengan memperguanakan terowongan ini , haraga thrust, torque, effisiensi baling-baling pada berbagai harga slip dan perihal kavitasinya dapat diketahui .    Yang penting adalah mengetahui kapan kavitasi  mulai terjadi. Hal ini dilihat melalui jendela kaca pemeriksaan.
Melalui jendela kaca , baling-baling terlihat seolah diam tidak berputar. Ditempat baling-baling  dipasang lampu  Stroboskopik yang bersinar dan padam  secara bergantian setiap satu kali putaran baling-baling terlihat seolah diam. Terowongan ini dapat juga dipakai pada keadaan tidak berkavitasi.

Interaksi Kapal-mesin-Propeller

Interaksi Kapal - Mesin kapal - Propeller merupakan Korelasi antara Kapal – Mesin – Propeller yang digambarkan dengan suatu kurva batas daerah kerja mesin dalam laju kisaran terhadap daya. Titik kerja untuk gabungan ketiga system selalu terletak pada kurva ini. Ketiga komponen digabung bersama sehingga jika satu komponen berubah maka kedua komponen lainya juga akan berubah.

 

Ketiga komponen ditinjau secara terpisah untuk memeriksa interaksi antara kapal , mesin dan propeller kemudian dicocokan karakteristik untuk kapal dan baling-baling pada daerah kerja mesin induk.

 

1. Kondisi kapal

 Untuk percobaan, kondisi kapal harus bermuatan penuh , baru dicat, badannya bersih dan keadaan cuaca tenang. Pada kenyataan kondisi demikian sulit dipenuhi sehinggauntuk memperkirakan dayapenggerak kapal dipakai kondisi yang lain yang disepakati pemilik kapal. Untuk itu , diperlukan kelonggaran kondisi kerja pada tahanan kapal dan daya kapal. 

 

2. Mesin Kapal

Kemampuan mesin yang maksimum sehingga dapat menghasilkan laju kisaran yang ditentukan dan berlayar  pada kecapatan dinas menjadikan kapal beroperasi secara ekonomis. Hal ini terjadi jika kurva kapal baling-baling melalui titik laju kisaran maksimum.

 

Daya yang diperlukan untuk menghasilkan laju kisaran maksimum diperoleh dengan mempergunakan mesin yang jumlah silindernya banyak. Daya yang sama dapat juga diperoleh dengan mempergunakan mesin yang silindernya sedikit. Dengan demikian harga mesin akan lebih murah tetapi konsumsi bahan bakarnya lebih banyak. Hal ini menyebabkan pemilik kapal cenderung memilih mesin yang mempunyai silinder banyak dengan harga mahal tetapi biaya operasi bahan bakarnya lebih murah.

 

3. Propeller Kapal/ Baling-baling

Propeller menyerap daya dari mesin untuk menghasilkan laju kisaran. Untuk mendapatkan kurva baling-baling yang cocok dengan karakteristik mesin induk maka rasio langkah ulir baling-baling  ( P/D ) divariasikan. Untuk mendapatkan interaksi sebaik mungkin antara kapal dan propeller semakin tinggi efisiensipropeller jika angka maju ( J = Va / n D ) tetap. Penambahan jumlah daun propeller akan menurunkan efisiensi. Efisiensi juga akan naik jika garis tengah propeller diperbesar dan laju kisaran diturunkan.

Daftar istilah metode perhitungan tahanan kapal

Tahanan kapal (resistance) pada suatu kecepatan adalah gaya fluida yang bekerja pada kapal sedemikian rupa sehingga melawan arah gerakan kapal tersebut.

Tahanan tersebut sama  dengan komponen gaya fluida yang bekerja sejajar dengan sumbu gerakan kapal. Tahanan total diberi notasi Rt, dapat diuraikan menjadi sejumlah komponen yang berbeda yang diakibatkan oleh bebagai macam penyebab dan saling berinteraksi dalam cara yang benar-benar rumit.

Agar dapat menangani tahanan secara praktis, maka tahanan total harus ditinjau secara praktis pula; untuk, tahanan total dapat dipandang sebagai suatu yang terdiri dari komponen yang dapat saling dikombinasikan dengan memakai berbagai cara yang berbeda. Tahanan spesifik kapal (R/0,5 V2S) sebagai fungsi angka Froude atau Fn. Dengan memakai definisi yang dipakai ITTC, selama memungkinkan, Komponen tersebut secara singkat dapat dijelaskan sebagai berikut:
Tahanan gesek Rf : Tahanan gesek adalah komponen tahanan yang diperoleh dengan jalan mengintegralkan tegangan tangensial ke seluruh permukaan basah kapal menurut arah gerakan kapal.
Tahanan sisa Rr : Tahanan sisa adalah kuantitas yang merupakan hasil pengurangan dari tahanan total kapal, suatu tahanan gesek yang merupakan hasil perhitungan yang diperoleh dengan memakako rumus khusus. Secara umum, bagian yang terbesar dari tahanan sisa pada kapal niaga adalah tahanan gelombang (Wavemaking resistance).
Tahanan Viskos, Rv : Tahanan Viskos adalah komponen tahanan yang terkait dengan energi yang dikeluarkan akibat pengaruh viskos.
Tahanan tekanan, Rp : Tahanan tekanan adalah komponen tahanan yang diperoleh dengan jalan mengintegralkan tegangan normal keseluruh permukaan benda menurut arah gerakan benda.
Tahanan tekanan viskos, Rpv : Tahanan tekanan viskos adalah komponen tahanan yang diperoleh dengan jalan mengintegralkan komponen tegangan normal akibat viskositas dan turbulensi. Kuantitas ini tidak dapat langsung diukur, kecuali untuk benda yang terbenam seluruhnya ; dalam hal ini, sama dengan tahanan tekanan.T
ahanan gelombang (Wavemaking resistance), Rwp : Komponen tahanan yang disimpulkan dari hasil pengukuran elevasi gelombang yang jauh dari kapal atau model; dalam hal ini medan kecepatan bawah permukaan (subsurface velocity field), yang berarti momentum fluida, dianggap dapat dikaitkan dengan memakai yang disebut teori linear. Tahanan yang disimpulkan demikian itu tidak termasuk tahanan pemecah gelombang  (Wavebreaking resistence).
Tahanan Semprotan (Spray resistance), rs : Tahanan semprotan adalah komponen tahanan yang terkait dengan energi yang dikeluarkan untuk menimbulkan semprotan.
Sebagai tambahan atas komponen tahanan tersebut beberapa tahanan tambahan, Ra, perlu pula disebutkan di sini :
Tahanan Anggota Badan (Appendages Resistance) : Ini adalah tahanan dari bos poros, penyangga poros (Shaftbrackets), dan poros, lunas bilga, ; daun kemudi dan sebagainya. Dalam memakai model fisik, model tersebut umumnya dilengkapi dengan anggota badan tersebut disertakan dalam pengukuran tahanan. Umumnya lunas bila tidak dipasang. Jika tanpa anggota badan, maka tahanannya disebut tahanan polos (hare resistance).
Tahanan kekasaran : Tahanan ini adalah tahanan akibat kekasaran, misalnya kekasaran akibat korosi dan fouling (pengotoran)pada badan kapal.
Tahanan  udara : Tahanan ini dialami oleh bagian dari badan utuma kapal yang berada diatas permukaan air dan bangunan kapal (superstructure) karena gerakan kapal yang juga menyusuri udara.
Tahann kemudi (steering resistance) : untuk mempertahankan kelurusan lintasan, koreksi kedudukan umumnya dilaksanakan dengan memakai daun kemudi. Pemakaian daun kemudi menyebabkan timbulnya komponen tahanan tambahan yang disebut tahanan kemudi

PELAMPUNG PENOLONG (life buoy)

Ditinjau dari bentuk di kenal dua macam :
1. Bentuk lingkaran
2. Bentuk tapal kuda

Bentuk lingkaran banyak diperlukan dikapal karena lebih kuat dan praktis. Karena penggunaannya pelampung penolong itu harus dilemparkan, maka ia harus dibuat dari pada bahan yang ringan sekali.
Pada waktu dahulu dibuat dari gabus, tetapi pada dewasa ini dibuat dari bahan Onahuto semacam plastik yang beratnya ½ dari bahan gelas.

SOLAS 1960 menentukan persyaratan Life Bouy sebagai berikut :

* Dengan beban sekurang-kurangnya 14,5 kg harus dapat terapung di dalam air tawar selama 24 jam.
* Tahan terhadap pengaruh minyak dan hasil-hasil minyak.
* Harus mempunyai warna yang mudah dilihat dilaut.
* Nama dari kapal ditulis dengan huruf besar.
* Dilengkapi dengan tali-tali pegangan yang diikat baik-baik keliling pelampung.
* Untuk kapal penumpang setengah dari jumlah pelampung penolong tetapi tidak kurang dari 6 buah, untuk kapal barang sedikitnya setengah dari jumlah pelampung penolong harus dilengkapi dengan lampu yang menyala secara otomatis dan tidak mati oleh air. Harus menyala sekurang-kurangnya 45 menit dan mempunyai kekuatan nyala/cahaya sekurang-kurangnya 3,5 lumens.
* Ditempatkan sedemikian rupa sehingga siap untk dipakai dan cepat tercapai tempatnya oleh setiap orang yang ada dikapal. Dua diantaranya dilengkapi dengan lampu yang menyala secara otomatis pada malam hari dan mengelarkan asap secara otomatis pada waktu siang hari.
* Cepat dapat dilepaskan, tak boleh diikat secara tetap dan cepat pula dilemparkan dari anjungan ke air. Didalam poin 6 dijelaskan bahwa beberapa buah pelampung penolong harus mempunyai perlengkapan lampu yang menyala secara otomatis.
Salah satu cara dilakukan sebagai berikut :
Dengan botol Holmes diikatkan pada pelampung yang diisi dengan :
-Karbit kalsium (Ca CO3)
-Fosfat kalsium (P2 CO3)
Tutup dari botol ini mempunyai tali yang diikat pada pagar geladak. Pada waktu pelampung dilemparkan ke air tutupnya akan terlepas dan botolnya kemasukan air laut.
Karvid dengan air akan menimbulkan reaksi panas sehingga fosfatnya terbakar. Dengan demikian botol tersebut akan mengeluarkan nyala yang dapat menunjukkan tempat dimana pelampung tersebut berada, sehingga orang lain yang akan ditolong tadi dapat mengetahuinya.
Holmes light :
A = ruangan untuk mengapungkan
B = ruangan yang diisi dengan kalsium carbide dan fosfor calcium
C = Pen yang menembus tabung itu yang disolder dibagian atas ataupun bagian bawahya.
Apabila tabung ini dilemparkan ke air, maka pen itu akan terlepas dari tabung sehingga mengakibatkan sebuah lobang pada tabung itu.
Untuk kapal-kapal tangki jenis Holmes Light harus dinyalakan dengan listrik (baterai). Bagian luarnya adalah sebagai penampung yang terbuat dari kayu balsa.

Sebelah dalam ialah tabung dari kuningan yang berisi battery. Sebuah lampu yang tertutup pelindung gelas dengan gasket karet yang kedap air, yang akan emnyala segera setelah lampunya berada disis atas, yaitu kedudukan pada waktu terapung di atas air. Lampu tersebut akan menyala kira-kira 3 jam.
Lampu tersebut harus selalu diperiksa apakah menyala dengan baik, yaitu dengan cara meletakkan lampu disisi atas.
Dahulu sebagai isi dari baju penolong dipergunakan gabus atau kapas. Kalau isinya gabus, maka si korban kalau jatuh atau melompat dari tempat yang tinggi, disebabkan oleh bagian yang terapung akan mendapat tonjokan dibagian dagunya atau dibagian belakang kepalanya.
Apabila diisi dengan kapas, bila kena air yang mengandung lapisan minyak akan hilang daya apungnya. akan tetapi tidak tahan panas, lama-lama bengkok dan akan tenggelam bila dibebani dengan berat kurang dari 7,5 kg. Bahan yang paling baik adalah styropor (polystyrel yang membusa) yang tahan terhadap pengaruh bensin dan minyak.

Baju penolong harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut :

* Setiap pelayar, harus tersedia paling sedikit satu baju penolong.
* Harus disimpan disuatu tempat, sehingga apabila ada bahaya, dapat dengan mudah dicapai.
* Harus dibuat sedemikian rupa, sehingga menghindarkan pemakaian yang salah, kecuali memang dapat dipakai dari luar dan dalam (inside out).
* Harus dibuat sedemikian rupa, sehingga kepala dan si pemakai yang dalam keadaan tidak sadar, dapat tetap berada di atas permukaan air.
* Dalam air tawar harus dapat mengapung paling sedikit selama 24 jam dengan besis eberat 7,5 kg.
* Berwarna sedemikian rupa hingga dapat dilihat dengan jelas.
* Tahan terhadap minyak dan cairan minyak.
* Dilengkapi dengan sempritan yang disahkan dan terikat dengan tali yang kuat.
* Khusus untuk kapal penumpang, baju penolong harus 105% dari jumlah semua orang yang ada dikapal.
* Baju penolong yang ditiup sebelum dipakai dapat dipergunakan dengan syarat mempunyai 2 ruang udara yang terpisah dan dapat menyangga besi seberat 15 kg selama paling sedikit 24 jam di air tawar.