Analisa Kavitasi pada NACA Foil dalam Penentuan Jumlah Daun Propeller dengan Metode Computational Fluid Dynamic
DOI:
https://doi.org/10.57203/jinggo.v4i1.2025.%25pKeywords:
Cavitation, Propeller, Airfoil, Computational Fluid Dynamics (CFD)Abstract
Propeller adalah baling-baling yang digunakan untuk menghasilkan daya dorong atau tenaga, seperti pada kapal, pesawat, dan pembangkit listrik (misalnya kincir angin). Desain propeller berkembang dari bentuk screw menjadi daun dengan berbagai parameter seperti foil, skew, pitch, dan rake, yang terus dikembangkan untuk mencapai efisiensi optimal. Salah satu lembaga yang aktif dalam pengembangan ini adalah MARIN (Maritime Research Institute Netherlands), yang telah menghasilkan berbagai seri propeller seperti B-series, Ka-series, hingga C- dan D-series. Prinsip kerja propeller adalah mengubah tenaga rotasi menjadi daya dorong dalam fluida, menggunakan prinsip Bernoulli dan hukum Newton untuk menghasilkan perbedaan tekanan pada permukaan daun. Perbedaan tekanan ini bisa menyebabkan kavitasi munculnya gelembung gas akibat penurunan tekanan yang berdampak buruk seperti kerusakan daun, getaran, dan kebisingan, serta menurunkan efisiensi. Masalah efisiensi dan kenyamanan menjadi tantangan tersendiri bagi desainer. Oleh karena itu, penelitian ini mengusulkan penentuan jarak antar foil pada daun propeller (berbasis NACA 0012) dan dianalisis menggunakan CFD untuk mencari desain paling efisien. Dari hasil penelitian, konfigurasi foil di tengah dan depan menghasilkan gaya angkat (lift) tertinggi sebesar 7550 N, sementara foil di belakang menghasilkan hambatan (drag) tertinggi sebesar 4016 N.
References
[1] S. Utari and E. C. Prima, “Analisis Hukum Kekekalan Momentum Model Tumbukan Kelereng dengan Gantungan Ganda menggunakan Analisis Video Tracker,” J. Pendidik. Fis. dan Keilmuan, vol. 5, no. 2, p. 83, 2019, doi: 10.25273/jpfk.v5i2.4145.
[2] A. Fruleux, R. Kawai, and K. Sekimoto, “Momentum transfer in nonequilibrium steady states,” Phys. Rev. Lett., vol. 108, no. 16, pp. 1–5, 2012, doi: 10.1103/PhysRevLett.108.160601.
[3] J. Carlton, Marine Propellers and Propulsion, 2007th ed. Oxford: Elsevier Ltd, 2007.
[4] S. Wahyudi, R. Arief, and P. Syamrahmadi, “PERANCANGAN DAN PENGGAMBARAN PROPELLER DENGAN PENDEKATAN SOFTWARE HYDROCOMP PROPCAD Slamet,” Syntax Lit. J. Ilm. Indones., vol. 7, no. 2, 2022, doi: https://doi.org/10.36418/syntax-literate.v7i2.6289.
[5] L. Hanimann, L. Mangani, E. Casartelli, and M. Widmer, “Steady-state cavitation modeling in an open source framework: Theory and applied cases,” Open Arch. 16th Int. Symp. Transp. Phenom. Dyn. Rotating Mach. ISROMAC 2016, pp. 1–10, 2019.
[6] R. F. Kunz et al., “A preconditioned Navier-Stokes method for two-phase flows with application to cavitation prediction,” Comput. Fluids, vol. 29, no. 8, pp. 849–875, 2000, doi: 10.1016/S0045-7930(99)00039-0.
[7] C. L. Merkle, D. Li, and V. Sankaran, “Multi-disciplinary computational analysis in propulsion,” Collect. Tech. Pap. - AIAA/ASME/SAE/ASEE 42nd Jt. Propuls. Conf., vol. 4, no. July, pp. 2651–2674, 2006, doi: 10.2514/6.2006-4575.
[8] M. Danil Arifin, D. Faturachman, and F. Octaviani, “Analisa Pengaruh Perubahan Pitch Ratio dan Jumlah Blade Terhadap Kavitasi Pada Controllable Pitch Propeller (CPP) Mohammad Danil Arifin 1 , Danny Faturachman 1 , Fanny Octaviani 2 1,” Univ. Darma Persada, vol. iX, no. 2, pp. 1–11, 2020, [Online]. Available: http://repository.unsada.ac.id/id/eprint/1351
[9] P. J. Zwart, A. G. Gerber, and T. Belamri, “A two-phase flow model for predicting cavitation dynamics,” 5th Int. Conf. Multiph. Flow, vol. 152, no. January 2004, p. 152, 2004.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2026 Maful Suranto, Desta Rifky Aldara, Izzul Fikry, Achdri Fauzi Nugraha Oloan, Riyan Bagus Prihandanu
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Authors who publish with this journal agree to the following terms:
- Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
- Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
- Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
