Analisis Pengaruh Fouling Lambung terhadap Hambatan Kapal pada Kondisi Operasional Tertentu: Pendekatan Model Kekasaran Permukaan Berbasis Metode Granville–Demirel dengan Validasi Data Operasional - Syarifah Ghaifira Nur Aisyah; Agustin Dwi Sumiwi; Ramdhani Yusli Arbain Sugoro (Engineering and Technology International Journal, 2024)
Fouling biologi pada lambung kapal merupakan salah satu faktor terbesar peningkatan hambatan gesek dan konsumsi bahan bakar, dengan estimasi kerugian industri global mencapai USD 150 miliar per tahun. Penelitian ini menyajikan analisis sistematis pengaruh fouling lambung terhadap hambatan kapal pada kondisi operasional nyata menggunakan model kekasaran permukaan berbasis pendekatan Granville–Demirel yang menggabungkan fungsi kekasaran permukaan ΔU⁺ dengan persamaan ITTC-1957. Kebaruan penelitian mencakup: (1) kuantifikasi peningkatan koefisien gesek ΔCF untuk lima tingkat fouling (bersih, slime, makroalga, barnacle, heavy fouling) dengan kekasaran ekuivalen ks = 0–3.000 µm pada rentang kecepatan 8–18 knot; (2) model pertumbuhan fouling temporal (Bogard-type exponential) yang menghubungkan waktu sejak docking dengan kekasaran permukaan; (3) analisis penalti ekonomi–emisi terintegrasi mencakup biaya bahan bakar ekstra dan peningkatan emisi CO₂ per tahun; dan (4) analisis sensitivitas tornado chart untuk mengidentifikasi parameter dominan. Hasil menunjukkan bahwa barnacle fouling (ks = 1.200 µm) pada kecepatan desain 14 knot meningkatkan hambatan total 45,3%, konsumsi BB 42,8%, dan emisi CO₂ 38.200 ton/tahun. Kehilangan kecepatan pada daya konstan 5.600 kW mencapai 2,4 knot (17,1%). Model pertumbuhan fouling memprediksi interval docking optimal 28–32 bulan untuk meminimalkan total biaya siklus hidup.