Universitas Syiah Kuala | ELECTRONIC THESES AND DISSERTATION

Electronic Theses and Dissertation

Universitas Syiah Kuala

    THESES
Ayana Rizki, SIMULASI DISTRIBUSI TEKANAN AKIBAT VARIASI KECEPATAN PADA LAMBUNG KAPAL IKAN PANTAI UTARA ACEH. Banda Aceh Program Studi Magister Teknik Mesin Universitas Syiah Kuala,2026

Kapal perikanan yang beroperasi di perairan pantai utara aceh memiliki karakteristik hidrodinamika yang dipengaruhi oleh bentuk lambung, kecepatan operasi, dan kondisi pembebanan. distribusi tekanan pada lambung kapal merupakan salah satu parameter penting yang memengaruhi stabilitas, hambatan hidrodinamika, serta efisiensi operasional kapal. penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh variasi kecepatan terhadap distribusi tekanan pada lambung kapal ikan menggunakan metode computational fluid dynamics (cfd). objek penelitian berupa kapal perikanan kayu berukuran 30 gt yang dimodelkan menggunakan perangkat lunak maxsurf dan disimulasikan pada ansys fluent. simulasi dilakukan pada tiga kondisi pembebanan, yaitu tanpa beban, beban saat melaut sebesar 9.479 kg, dan beban pulang melaut sebesar 14.000 kg, dengan variasi kecepatan 3 knot, 6 knot, dan 10 knot. parameter yang dianalisis meliputi distribusi tekanan, kecepatan lapisan batas (boundary layer velocity), tegangan geser permukaan (wall shear stress), dan energi kinetik turbulen (turbulence kinetic energy). hasil simulasi menunjukkan bahwa peningkatan kecepatan kapal menyebabkan kenaikan tekanan stagnasi pada bagian haluan dan penurunan tekanan pada bagian buritan sehingga gradien tekanan semakin besar. kondisi tersebut memperpanjang daerah wake, meningkatkan hambatan tekanan, serta memperbesar intensitas turbulensi di sekitar buritan kapal. penambahan beban operasi juga meningkatkan draft kapal sehingga luas permukaan lambung yang berinteraksi dengan fluida bertambah, menyebabkan tegangan geser permukaan dan energi kinetik turbulen meningkat. kondisi beban pulang melaut sebesar 14.000 kg pada kecepatan 10 knot menghasilkan distribusi tekanan, tegangan geser, dan turbulensi tertinggi dibandingkan kondisi lainnya. temuan ini menunjukkan bahwa kombinasi kecepatan tinggi dan pembebanan maksimum memperburuk karakteristik hidrodinamika kapal serta meningkatkan kebutuhan daya propulsi. penelitian ini diharapkan dapat menjadi acuan dalam pengembangan desain lambung kapal perikanan yang lebih efisien, aman, dan sesuai dengan karakteristik operasi di perairan aceh. kata kunci: computational fluid dynamics (cfd), distribusi tekanan, kapal perikanan, hidrodinamika, lambung kapal, kecepatan kapal.



Abstract

Fishing vessels operating in the waters of the North Coast of Aceh have hydrodynamic characteristics that are influenced by hull shape, operating speed, and loading conditions. Pressure distribution on the hull is one of the important parameters that affect stability, hydrodynamic resistance, and operational efficiency of the vessel. This study aims to analyze the effect of speed variations on pressure distribution on the hull of a fishing vessel using the Computational Fluid Dynamics (CFD) method. The object of the study is a 30 GT wooden fishing vessel modeled using Maxsurf software and simulated in ANSYS Fluent. The simulation was carried out under three loading conditions, namely no load, a load when sailing of 9,479 kg, and a load when returning from sailing of 14,000 kg, with speed variations of 3 knots, 6 knots, and 10 knots. The parameters analyzed include pressure distribution, boundary layer velocity, wall shear stress, and turbulent kinetic energy. Simulation results show that increasing vessel speed causes an increase in stagnation pressure at the bow and a decrease in pressure at the stern, resulting in a greater pressure gradient. This condition lengthens the wake, increases pressure drag, and increases the intensity of turbulence around the stern. The increase in operating load also increases the vessel's draft, increasing the hull surface area interacting with the fluid, leading to increased surface shear stress and turbulent kinetic energy. The return-from-sea load of 14,000 kg at 10 knots resulted in the highest pressure distribution, shear stress, and turbulence compared to other conditions. These findings indicate that the combination of high speed and maximum loading worsens the vessel's hydrodynamic characteristics and increases propulsion requirements. This research is expected to serve as a reference in developing more efficient, safe, and suitable fishing vessel hull designs for operations in Aceh waters. Keywords: Computational Fluid Dynamics (CFD), pressure distribution, fishing vessel, hydrodynamics, ship hull, ship speed.



    SERVICES DESK