Claim Missing Document
Check
Articles

Found 15 Documents
Search

An Experimental Investigation of Passive Variable-Pitch Vertical-Axis Ocean Current Turbine Hantoro, Ridho; Utama, I.K.A.P; Erwandi, Erwandi; Sulisetyono, Aries
Journal of Engineering and Technological Sciences Vol 43, No 1 (2011)
Publisher : ITB Journal Publisher, LPPM ITB

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (593.016 KB) | DOI: 10.5614/itbj.eng.sci.2011.43.1.3

Abstract

Vertical-axis hydrokinetic turbines with fixed pitch blades typically suffer from poor starting torque, low efficiency and shaking due to large fluctuations in both radial and tangential force with azimuth angle. Maximizing the turbine power output can be achieved only if the mechanism of generation of the hydrodynamic force on the blades is clearly identified and tools to design high-performance rotors are developed.This paper describes an initial experimental investigation to understand more of the performance on vertical-axis turbine related to the effect of fixed-pitch and passive variable-pitch application using airfoil NACA 0018. Comparative analysis according to aspects of rotation and tip speed ratios was discussed. Information regarding the changes of foil position in passive variable-pitch during rotation at a limited range of flow velocity variations test was obtained and analyzed. 
ANALISA NUMERIK GERAKAN DAN KEKUATAN KAPAL AKIBAT BEBAN SLAMMING PADA KAPAL PERANG TIPE CORVETTE Putranto, Teguh; Sulisetyono, Aries
Kapal: Jurnal Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Kelautan Vol 12, No 3 (2015): Oktober
Publisher : Department of Naval Architecture - Diponegoro University

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (478.386 KB) | DOI: 10.14710/kpl.v12i3.9979

Abstract

Pengawasan sumber daya laut terhadap tindakan pencurian menjadi salah satu tolok ukur bahwa negara dapat mempertahankan kedaulatan wilayah maritimnya. Kebutuhan kapal perang tentunya dapat mendukung kinerja TNI untuk menjalankan operasi militernya. Kendala teknis utama pada kapal perang adalah perilaku seakeeping yang relatif kurang stabil. Disisi lain perilaku slamming yang sering terjadi pada kapal berkecepatan tinggi berakibat pada kegagalan struktur pada bagian haluan kapal sehingga membahayakan keselamatan. Penelitian ini dimaksudkan untuk mengkaji desain lambung kapal perang untuk daerah operasional tertentu dimana perairan terbuka di Indonesia memiliki tinggi rata-rata gelombang sekitar 2-5 m. Pembahasan dititikberatkan pada analisa gerakan kapal (seakeeping) untuk mengetahui tingkat keamanan dan kenyamanan kapal dan kekuatan lambung untuk mengetahui ketahanan struktur dimana diakibat oleh hidroelastisitas slamming. Analisa dapat dibuktikan dengan metode numerik / komputasi dengan metode elemen hingga dan metode panel. Skenario divariasikan berdasarkan kecepatan kapal, sudut hadap, dan sea state. Dari hasil simulasi didapatkan beban slamming terjadi paling besar adalah 306,893 kPa pada gading ke 147 ketika kapal beroperasi pada sea state 7, sudut hadap 180 derajat, dan kecepatan kapal 30 knot. Tegangan yang terjadi pada konstruksi kapal masih memenuhi persyaratan tegangan izin peraturan Biro Klasifikasi Indonesia (BKI).
Perancangan Sistem Pengaturan Kestabilan Autonomous Underwater (AUV) untuk Gerak Lateral Menggunakan Sliding Mode Control (SMC) Septian Ainur Rofiq; Rusdhianto Effendie; Aries Sulisetyono
Jurnal Teknik ITS Vol 3, No 1 (2014)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (1373.605 KB) | DOI: 10.12962/j23373539.v3i1.5535

Abstract

Autonomous Underwater Vehicle  (AUV) merupakan kendaraan bawah air yang dapat bergerak tanpa kendali manusia dan  bermanuver  sesuai  dengan  perintah  yang  diberikan.  AUV memiliki  kemampuan  manuver  yang  dinamis  untuk  melacak lintasan.  Kemampuan  AUV  mencakup  untuk  beroperasi  di daerah  yang  memiliki  dinamika  nonlinear  dan  belum  dapat diprediksi.  Sehingga  dibutuhkan  model  kontrol  berbasis nonlinear  untuk  meningkatkan  kemampuan  dan  misi  AUV. Gerak lateral merupakan salah satu bentuk pergerakan AUV di dalam  air.  AUV  dijaga  agar  tetap  stabil  pada  lintasan  dan kedalaman  yang  dikehendaki.  Pengaturan  kestabilan  AUV  di dalam air pada gerak lateral menggunakan metode Sliding Mode Control  (SMC)  diharapkan  agar  respon  yang  diperoleh menyerupai  input  referensi    sistem  linear  orde  satu  dan  tetap stabil  pada  koordinat  lintasan  yang  telah  ditentukan.  Hasil simulasi  menunjukkan  bahwa  SMC  dapat  mempertahankan kestabilan AUV tetap pada lintasan yang telah ditentukan pada 0 radian dengan osilasi maksimal pada lintasan persegi, segitiga dan jajaran genjang sebesar 0,19 radian atau sekitar 10,89 derajat.
Analisis Tegangan Akibat Beban Gelombang pada Struktur Kapal Perang Tipe Corvette Pratama Yuli Arianto; Aries Sulisetyono; Teguh Putranto
Jurnal Teknik ITS Vol 5, No 2 (2016)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (760.971 KB) | DOI: 10.12962/j23373539.v5i2.16838

Abstract

Peningkatan sektor pertahanan nasional merupakan suatu hal yang penting dalam mempertahankan kedaulatan suatu negara. Salah satu diantaranya adalah dengan membuat Alat Utama Sistem Pertahanan Negara (ALUTSISTA) berupa kapal perang yang memiliki kecepatan tinggi, maneuver dan kekuatan struktur yang bagus. Ketika terjadi interaksi antara struktur kapal dengan beban gelombang maka akan muncul suatu tegangan. Jika tegangan yang dihasilkan melebihi batas tegangan yang diijinkan maka akan membahayakan dan merusak struktur kapal. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji desain lambung dan kekuatan struktur kapal untuk daerah operasional di perairan terbuka Indonesia yang memiliki tinggi rata-rata gelombang 3-5 m  dan menurut standar Germanischer Lloyd (GL) dengan tinggi rata-rata gelombang 6 m. Pembahasan dititikberatkan pada analisis gerakan kapal untuk mengetahui kekuatan struktur kapal akibat adanya beban gelombang. Analisis dilakukan dengan melakukan pemodelan numerik dengan metode panel. Skenario divariasikan berdasarkan sudut hadap 900, 1350, 1800 dan tinggi gelombang signifikan 3, 4, 5 dan 6 m. Dari hasil simulasi didapatkan besar gaya lintang maksimal pada gerakan heaving dan momen lengkung maksimal pada gerakan pitching yang terjadi pada midship section ketika tinggi gelombang 6 m dan sudut hadap 1800. Tegangan terbesar kapal terjadi ketika kondisi sagging dan hogging maksimal yang terletak pada midship section frame 88 sebesar 231,89 N/mm2 dan memenuhi persyaratan tegangan izin berdasarkan GL rules.
Analisa Keandalan Struktur Akibat Beban Gelombang Pada Kapal Perang Tipe Corvette Teguh Tri Efendi; Aries Sulisetyono; Teguh Putranto
Jurnal Teknik ITS Vol 5, No 2 (2016)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (212.808 KB) | DOI: 10.12962/j23373539.v5i2.20928

Abstract

Kapal perang merupakan kapal yang digunakan untuk kepentingan militer demi mempertahankan kedaulatan bangsa. Untuk menunjang itu semua, salah satu hal yang harus diperhatikan adalah dalam mendesain strukur kapal. Penelitian ini dimaksudkan untuk mengkaji desain struktur kapal perang untuk daerah operasional perairan terbuka di Indonesia yang memiliki tinggi rata-rata gelombang sekitar 3-6 m. Pembahasan ini dititikberatkan pada perhitungan nilai keandalan struktur yang diakibatkan oleh tegangan dari beban gelombang. Analisa dilakukan dengan memodelkan kapal menggunakan Software Poseidon dan Software untuk menghitung RAO untuk mendapatkan nilai tegangan. Metode simulasi Monte Carlo digunakan untuk menetukan nilai keandalan Strukur. Variasi dilakukan terhadap tinggi gelombang dan sudut hadap. Dari hasil perhitungan Simulasi Monte Carlo didapatkan nilai keandalan Struktur pada tinggi gelombang 3 m  sebesar 0,999 dan probabilitas kegagalan sebesar 0.001, tinggi gelombang 4 m  sebesar  0,998 dan probabilitas kegagalan sebesar 0.002 , tinggi gelombang 5 m  sebesar 0,955 dan probabilitas kegagalan sebesar 0.045 , dan tinggi gelombang 6 m  sebesar 0,805 dan probabilitas kegagalan sebesar 0.195.
Analisis Pengaruh Gerakan Kapal Terhadap Added Wave Resistance Studi Kasus : Kapal Corvette Yuda Wikara Kusumah; Aries Sulisetyono; Teguh Putranto
Jurnal Teknik ITS Vol 7, No 1 (2018)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (637.45 KB) | DOI: 10.12962/j23373539.v7i1.29670

Abstract

Kapal Corvette merupakan kapal yang membutuhkan kecepatan yang tinggi pada berbagai macam perairan guna melindungi wilayah, masyarakat, dan sumber daya yang ada di perairan. Ketika kapal berlayar di laut, kapal membutuhkan tenaga tambahan. Hal ini disebabkan pada perairan bergelombang kapal mengalami gerakan heave dan pitch yang bisa mengakibatkan adanya added wave resistance, added power, dan speed loss. Pada studi ini dilakukan perhitungan added wave resistance, added power, dan speed loss dengan menggunakan metode Havelock, Gerritsma & Beukelman, dan Salvesen pada sea state 2-6 dengan heading angle 180,135, dan 90. Nilai added wave resistance terbesar untuk ketiga metode terdapat pada sea state 6, dengan heading angle 90. Hasil added wave resistance menggunakan metode Havelock Theory tertinggi yaitu 33.33 KN. Nilai terbesar added wave resistance dengan menggunakan Salvesen yaitu sebesar 24.73 KN. Untuk metode Gerritsma & Beukelman nilai tertinggi yaitu sebesar 45.89 KN. Nilai RMS terbesar antara metode Havelock dengan Gerritsma & Beukelman yaitu 0,969 pada sea state 2 dan heading angle 180. Sedangkan antara metode Havelock dengan Salvesen nilai RMS terbesar yaitu 0,932 pada sea state 2 dan heading angle 135. Untuk perbandingan antara metode Gerritsma & Beukelman dengan Salvesen, didapatkan nilai RMS terbesar yaitu 2,771 pada sea state 2 dan heading angle 180. Nilai added power untuk metode Salvesen, Gerritsma & Beukelman, dan Havelock Theory memiliki nilai terbesar pada sea state 6 dengan heading angle 90. Nilai added power tertinggi untuk metode Salvesen yaitu 381.6 kW. Untuk metode Gerritsma & Beukelman memiliki nilai added power terbesar yaitu 708.1 kW. Nilai terbesar added power untuk metode Havelock Theory yaitu 514.4 kW. Nilai speed loss untuk metode Salvesen, Gerritsma & Beukelman, dan Havelock Theory memiliki nilai terbesar pada sea state 6 dengan heading angle 90. Nilai speed loss tertinggi untuk metode Salvesen yaitu 0.2053 knot. Untuk metode Gerritsma & Beukelman memiliki nilai speed loss terbesar yaitu 1.1328 knot. Nilai terbesar speed loss untuk metode Havelock Theory yaitu 1.0009 knot.
Ketidakstabilan Gaya dan Interaksi Fluida-Struktur pada Turbin Sumbu Vertikal untuk Pembangkit Energi Arus Laut Ridho Hantoro; I.K.A.P. Utama; Erwandi Erwandi; Aries Sulisetyono
Jurnal Teknik Mesin Vol. 11 No. 1 (2009): APRIL 2009
Publisher : Institute of Research and Community Outreach - Petra Christian University

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar

Abstract

Structure in a fluid flow general will lead to fluctuations. This fluctuation is called the flow-induced oscillation and became an important aspect within the scope of the flow that results in natural excitation modes. The existence of feedback loops in the fluid-structure interaction is highly non-linear and in certain circumstances, this will dominate the movement in the system fluid-structure interaction. This also occurs in the generation of energy from ocean currents renewable energy resource. As the hydrodynamics forces are fluctuate, it can cause structural damage due to vibration caused by the turbine which is working continuously in the ocean environment. This paper provides analysis of the instability of the force acting on the turbine works in a fluid flows. Aspects of interaction between fluid and structure are discussed in a rotating turbine condition management and its dynamics pattern. Numerical simulations research is carried out with rpm data obtained from the previous prototype testing. Simulations performed using NACA 0018 foil type without twist and there are two phenomenon patterns generated from the resultant force. Simulation results indicating the harmonic force fluctuations during a full 360 degrees turbine rotation. Comparison of drag coefficient and lift coefficient at angle of attack of 0-90 degrees and resulting the maximum error of 6% lift coefficient and 7% for drag coefficient. Dynamics force fluctuation are simulated in the interval of 5 degrees with variation of the upstream velocity of 1 m/s, 2 m/s, and 3 m/s. Abstract in Bahasa Indonesia: Struktur dalam sebuah aliran fluida pada umumnya akan menimbulkan fluktuasi pada komponen-komponennya. Fluktuasi ini disebut sebagai osilasi yang disebabkan oleh fluida (flow-induced oscilation) dan menjadi aspek penting dalam lingkup aliran yang menyebabkan terjadinya mode-mode eksitasi alami (naturalexcitation modes). Adanya feedback loop dalam interaksi fluida-struktur yang sangat tidak linier dan dalam keadaan yang tertentu, maka hal ini dapat mendominasi gerakan dalam sistem interaksi fluida-struktur. Hal ini juga terjadi pada pembangkitan energi dari sumber energi terbarukan arus laut. Dengan adanya beban hidrodinamik laut yang berfluktuasi, sehingga dapat menyebabkan kerusakan struktur karena getaran yang diakibatkan oleh turbin yang bekerja terus-menerus di dalam fluida laut. Makalah ini menganalisis ketidakstabilan gaya yang bekerja pada turbin yang bekerja di dalam sebuah fluida laut yang bergerak dinamis. Aspek interaksi antara fluida dan struktur dibahas dalam kondisi turbin yang berotasi penuh beserta dinamika perubahan gayanya. Penelitian dilakukan secara simulasi numerik dengan data rpm yang telah didapatkan dari pengujian model sebelumnya. Simulasi dilakukan dengan menggunakan foil jenis NACA 0018 tanpa puntiran (twist). Hasil simulasi mengindikasikan adanya fluktuasi gaya yang harmonik selama turbin berotasi penuh 360 derajat terdapat fenomena munculnya dua pola fluktuasi dari resultan gaya yang dihasilkan. Perbandingan nilai Koefisien gaya seret (Cd) dan Koefisien gaya angkat (Angkat) dilakukan pada sudut serang 0-90 derajat dan memberikan nilai kesalahan maksimum 6% untuk Cl dan 7% untuk Cd. Dinamika perubahan gaya disimulasikan dalam interval 5 derajat dan menggunakan variasi kecepatan upstream dengan nilai 1 m/s, 2 m/s, dan 3 m/s. Kata kunci: Arus laut, fluktuasi gaya, getaran, interaksi fluida-struktur
Kajian Ship-To-Ship Transfer pada LNG Carrier Kriyo Sambodho; Aries Sulisetyono; AA Masroeri; Putri Dyah Setyorini
IPTEK Journal of Proceedings Series No 2 (2018): The 2nd Conference on Innovation and Industrial Applications (CINIA 2016)
Publisher : Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.12962/j23546026.y2018i1.3361

Abstract

Studi ini membahas tentang kajian ship-to-ship sebagai bagian dari rantai pasok liquified natural gas (LNG) untuk kebutuhan pembangkit listrik yang tersebar di Indonesia Bagian Timur (IBT). Keinginan pemerintah untuk memanfaatkan gas bumi dalam bentuk LNG sebagai bahan bakar alternatif pada pembangkit listrik yang telah ada maupun pembangkit yang telah ada di IBT memerlukan sarana dan prasarana berupa stasiun penerima maupun kapal-kapal LNG skala kecil. Salah satu kendala yang dihadapi untuk mendistribusikan gas dari sumber LNG ke pembangkit-pembangkit adalah LNG yang akan diambil dari kilang hanya dapat dilakukan oleh kapal besar karena fasilitas jetty yang pada awalnya memang didesain hanya dapat menerima kapal berukuran besar. Metode yang diusulkan pada studi ini adalah LNG diambil oleh kapal LNG berukuran besar yang dapat dilayani oleh jetty yang kemudian akan ditransfer ke kapal LNG yang berukuran kecil (small LNG vessel) melalui konsep ship-to-ship (STS) transfer. STS direncanakan dilakukan dimana LNG carrier berukuran besar ditambatkan dengan sistem penambatan tunggal, kemudian small LNG vessel berlabuh di sisi kapal LNG besar dengan bertambat pada 4 tali tambat. Pada dasarnya kajian STS ini terdiri dari dua tahap diantaranya adalah pemilihan lokasi STS dan analisa motion pada saat STS dilakukan. Ada 4 lokasi yang dipertimbangkan sebagai lokasi STS diantaranya adalah Fakfak, Manokwari, Namlea, dan Halmahera. Pada studi ini, kapal LNG ukuran 155.000 m3 dan shuttle LNG vessel ukuran 3000 m3 adalah objek dalam kajian STS pada studi ini. Analisa terhadap gerakan yang mungkin terjadi saat proses STS dilakukan dengan bantuan perangkat lunak MOSES. Teknik prediksi tiga dimensi (three-dimensional prediction technique) digunakan pada studi ini untuk memperkirakan floating body motions dalam short-crested seaway. Berdasarkan data lingkungan mengacu pada metocean data yang terdiri dari data angin, gelombang, dan arus, Fakfak terpilih sebagai lokasi terbaik untuk dilakukannya STS transfer dan hasil simulasi mendapatkan bahwa STS transfer di Fakfak aman untuk dilakukan selama proses STS transfer dilakukan pada tinggi gelombang 2m
Viscous-Resistance Calculation and Verification of Remotely Operated Inspection Submarine Ardi Nugroho Yulianto; I Ketut Suastika; Aries Sulisetyono
IPTEK Journal of Proceedings Series Vol 1, No 1 (2014): International Seminar on Applied Technology, Science, and Arts (APTECS) 2013
Publisher : Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.12962/j23546026.y2014i1.337

Abstract

The purpose of the present study is to calculate and verify the viscous resistance of a remotely operated inspection submarine which is used for the purpose of underwater inspections.The focus of the study is to investigate the effect of a vertical fin on the total value of the viscous resistance. In the design of a submarine, determination of the viscous resistance plays an important role. The smaller the viscous resistance,  the smaller is the engine power to be required, which results in a more economic vehicle during the operation. Viscous resistance calculationswere done by computational fluid dynamics (CFD) and verifications by wind tunnel experiments. Three models of submarines were simulated and tested. Results of data analysis show that the effect of an installation of a vertical fin on the total viscous resistance is not detectable in the current experimental setting. Furthermore, comparisons between simulation and experimental results show that the root mean square errors (RMSE) are, respectively, 2.48 x 10-3, 3.18 x 10-3 and 2.88 x 10-3 for model I, II and III.
Studi Sloshing pada Independent Tank Type C secara Memanjang Akibat Gerakan Kapal LNG dengan Metode Computational Fluid Dynamic (CFD) Aries Sulisetyono; Mochamad Ridhlo Nurfadhi
IPTEK Journal of Proceedings Series No 2 (2018): The 2nd Conference on Innovation and Industrial Applications (CINIA 2016)
Publisher : Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (488.287 KB) | DOI: 10.12962/j23546026.y2018i1.3343

Abstract

Sloshing merupakan fenomena yang terjadi pada tangki muatan cair akibat permukaan bebas yang bergerak. Paper ini membahas tentang pengaruh terjadinya sloshing pada tangki yang memuat LNG (Liquid Natural Gas) akibat gerakan kapal LNG selama beroperasi di laut. Tanki LNG ini berjenis Iso Tank berbentuk bilobe yang merupakan tipe C Independent Self Supporting Tank dengan ukuran yang dirancang untuk kapal pengangkut LNG dari Simenggaris menuju Tanjung Batu di Provinsi Kalimantan Timur. Sloshing disimulasikan secara numerik dalam dua dimensi tangki secara memanjang dengan menggunakan metode Computational Fluid Dynamic (CFD). Gerakan tangki mengikuti gerakan kapal yang timbul akibat gaya gelombang selama beroperasi di laut, dan gerakan kapal yang dipertimbangkan dalam simulasi sloshing tangki secara memanjang adalah surge, heave, dan pitch. Dalam simulasi ini, tiga variasi muatan LNG dalam tangki yang meliputi: kondisi muatan kosong yaitu muatan LNG 10% dari ketinggian tangki (h), kondisi muatan setengah penuh, (50%h), dan kondisi muatan penuh, (90%h) yang diujikan selama beberapa kali gerakan berulang (oscillasion) tangki dengan tujuan mendapatkan nilai tekanan maksimum yang terjadi pada dinding dalam tangki LNG. Hasil simulasi menjelaskan bahwa besarnya tekanan maksimum statis pada kondisi muatan penuh adalah paling besar 31235.92 Pa dibandingkan dengan kondisi muatan setengah penuh sebesar 17345.54 Pa dan muatan kosong sebesar 3473.65 Pa. Peningkatan tekanan yang terjadi akibat sloshing adalah sebesar 9.4% pada kondisi muatan penuh, 4.9% pada kondisi muatan setengah penuh, dan 9.1% pada kondisi muatan kosong. Hasil perhitungan probability exceed diperoleh bahwa peluang terjadinya tekanan maksimum pada semua daerah dinding dalam tangki LNG pada semua kondisi pengisian muatan LNG nilainya tidak melebihi 6%.