OPTIMASI FOIL NACA 63(3)018 PADA KAPAL HIDROFOIL MENGGUNAKAN PARTICLE SWARM (PSO)

Abstract

Hidrofoil adalah sebuah kapal dengan bagian seperti sayap yang dipasang pada penyangga di bawah lambung kapal. Ketika kapal meningkatkan kecepatannya, hidrofoil memproduksi gaya angkat sehingga lambungnya terangkat dan keluar dari air. Ini menyebabkan pengurangan gesekan dan oleh karena itu peningkatan dalam kecepatan. Pemilihan foil menjadi salah satu aspek yang penting dalam meningkatkan prinsip kerja kapal (Adji, 2017). Geometri foil yang dirancang dalam penelitian ini diharapkan mampu menghasilkan gaya angkat (lift) yang maksimal serta menghasilkan gaya hambat (drag) seminimal mungkin pada waktu yang bersamaan. Sehingga nantinya geometri foil pada kapal hidrofoil tersebut adalah yang memiliki rasio koefisien gaya angkat (CL) terhadap koefisien gaya hambat (CD) paling besar (CL/CD maksimum). Selanjutnya proses optimasi menggunakan Particle Swarm Optimization (PSO) untuk mendapatkan nilai CL/CD maksimum. Metodologi  penelitian dilakukan melalui empat tahapan yaitu 1) penentuan sudut serang dan Bilangan Reynold; 2) penentuan foil NACA 63(3)018 3) iterasi dengan XFoil solver, 4) proses optimasi menggunakan GNU Octave 4.4.1. Hasil penelitian menunjukkan validasi pada MA409 menghasilkan nilai CL metode panel yang cukup baik dan akurat dengan rata-rata kesalahan sebesar 3.65%, sedangkan validasi untuk CD rata-rata kesalahan 9.31%. Hasil ini dalam toleransi yang diijinkan sesuai literatur Reid (2016) yaitu dibawah 9.5%. Kesimpulan penelitian adalah nilai rasio gaya angkat terhadap gaya hambat (CL/CD) maksimum dipengaruhi oleh bilangan Reynold. Semakin besar bilangan Reynold maka nilai CL/CD maksimum juga semakin tinggi. Ketebalan (thickness) dan camber maksimum hidrofoil setelah dioptimasi mempunyai kecenderungan semakin meningkat dengan peningkatan bilangan Reynold.