ANALISIS POSISI PELAT PEREDAM G ERAK LATERAL CAIRAN DI DALAM TRUK TANGKI OVAL YANG DIMODIFIKASI MENGGUNAKAN KOMPUTASI DINAMIKA FLUIDA

## Iwan Kurniawan
Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Mercu Buana Jakarta Email: iwan.bimaness@gmail.com
Abstrak -- Dalam operasinya, truk tangki yang membawa beban cair memiliki resiko kecelakaan yang tinggi  dibandingkan  kendaraan  yang  mengangkut  benda  padat,  mayoritas  terguling  saat  melewati tikungan. Salah satu penyebab utama truk tangki terguling adalah adanya gerak periodik permukaan bebas cairan dalam tangki yang tidak terisi penuh atau yang dikenal dengan sloshing. Besarnya gaya yang  timbul  akibat  gerakkan  cairan  dan  pergeseran  koordinat  pusat  massa  cairan  yang  diangkut mempengaruhi momen guling yang terjadi pada truk tangki. Besarnya momen guling mengakibatkan nilai ambang batas terguling atau rollover threshold akan lebih rendah dibandingkan dengan kendaraan dengan muatan padat. Semakin rendah nilai ambang batas terguling maka kecenderungan kendaraan untuk terguling akan semakin tinggi. Pelat peredam atau baffle dalam tangki biasa digunakan sebagai cara  yang  efektif  untuk  meredam  gerakan  cairan  sehingga  momen  guling  dapat  diredam.  Penelitian dilakukan  dengan  simulasi  model  tangki  dengan  program  komputasi  dinamika  fluida  FLUENT  untuk mengetahui posisi baffle yang paling optimal untuk meredam gaya sloshing dan momen guling yang dihasilkan.  Simulasi  dilakukan  pada  satu  kompartemen  tangki  penampang  oval  yang  dimodifikasi dengan variasi ketinggian air dalam tangki 30%, 50%, 70% dan 90% dan besar percepatan lateral 0,3g. Desain baffle yang dibandingkan terdiri dari H-V Baffle, Diagonal Baffle, H-V-D Baffle, V-D Baffle, Baffle A dan Baffle B. Dari hasil penelitian diketahui bahwa pelat peredam H-V-D Baffle adalah pelat peredam terbaik untuk truk tangki oval yang dimodifikasi, karena mampu meredam momen guling lebih baik dari pelat  peredam  lain  pada  tinggi  cairan  30%,70%  dan  90%.  Pelat  peredam  V-D  Baffle  bisa  menjadi alternatif, karena dengan jumlah pelat peredam yang lebih sedikit dari H-V-D Baffle, mampu meredam momen guling dengan redaman yang optimal pada semua ketinggian cairan dengan selisih yang tidak signifikan, bahkan redaman momen guling pada tinggi cairan 50% lebih baik dari H-V-D Baffle.
Kata kunci : Sloshing, Baffle, gaya sloshing, momen guling, FLUENT
Abstract  -- In  the  operation,  tanker  truck  carrying  amount  of  liquid  has  a  high  risk  of  accidents  if compared to the vehicle transporting solid objects, mainly happen  when the truck passing the radius turn. One of the main causes rollover on the truck is the periodic motion of the free surface of the liquid in partially filled tank or known by sloshing. The amount of force that arises as a result of fluid motion and shifting the coordinates of the center of mass of the fluid being transported affect roll moment that occured in the tank. The amount of roll moment resulting rollover threshold value will be lower compared to a vehicle with a solid load. The lower rollover threshold value, the risk of vehicle rollover wil be higher. Baffles in the tank is used as an effective way to reduce the movement of the liquid so that the rollover moment  can  be  reduced.  The  study  was  conducted  with  a  simulation  model  of  the  tank  using  the computational fluid dynamics software FLUENT to determine the most optimal baffle position to dampen the  sloshing force  and  the  generated  moment. Simulations  performed on a  single compartment tank modified oval cross-section with a variation fill level of water in the tank 30%, 50%, 70% and 90% and lateral acceleration 0,3g. Compared baffle position that consists of H-V Baffle, Diagonal Baffle, H-V-D Baffle, V-D Baffle, Baffle A and Baffle B. The study result showed that H-V-D Baffle is the best for the modified oval tank, as capable of reducing roll moment better than another baffle positions at fill level 30%, 70% and 90%. V-D Baffle can be an alternative, because of the number of plates damper less than  H-V-D  Baffle,  able  to  dampen  the  roll  moment  optimally  on  all  fluid  levels,  even  damping  roll moment at 50% liquid level better than H-V-D Baffle.
Keywords : Sloshing, Baffle, sloshing force, roll moment, FLUENT

## 1.  PENDAHULUAN
Dalam  operasinya,  truk  tangki  memiliki  resiko kecelakaan  yang  tinggi  dibandingkan  kendaraan kargo  yang mengangkut benda padat, mayoritas terguling  saat  melewati  tikungan.  Salah  satu penyebab  utama  truk  tangki  terguling  adalah adanya  gerak  periodik  permukaan  bebas  cairan
dalam  tangki  atau  kontainer  yang  tidak  terisi penuh  atau  yang  dikenal  dengan sloshing yang menyebabkan  ketidakstabilan  pada  kendaraan (Koli,  2010).  Besarnya  gaya  yang  timbul  akibat gerakan  cairan  dan  pergeseran  koordinat  pusat massa  cairan  yang  diangkut  mempengaruhi momen  guling  yang  terjadi  pada  truk  tangki. Momen guling akibat gaya sloshing
mengakibatkan  nilai  ambang  batas  guling  atau rollover threshold akan lebih rendah dibandingkan dengan  kendaraan  dengan  muatan  padat. Semakin rendah nilai ambang batas guling maka kecenderungan  kendaraan  untuk  terguling  akan semakin  tinggi  (Romero,  2005).  Pelat  peredam atau baffle dalam tangki biasa digunakan sebagai cara  yang efektif untuk meredam gerakan cairan selain  berfungsi  memperkuat  struktur  tangki (Kandasamy, 2010). Dengan demikian diperlukan penelitian untuk mengetahui posisi pelat peredam yang optimal untuk tangki penampang  oval  yang dimodifikasi  untuk meredam momen guling  yang terjadi.
Rumusan  permasalahan  dari  penelitian  ini adalah:
1)  Belum  diketahui  besar  redaman  pelat peredam terhadap momen guling  yang timbul akibat  gerak  lateral  cairan pada  truk  tangki oval  yang  dimodifikasi  ketika  melewati tikungan.
2)  Belum  diketahui  posisi  pelat  peredam  yang optimal untuk meredam momen guling dalam tangki oval yang dimodifikasi.
Tujuan  yang  ingin  dicapai  dari  penelitian  ini adalah:
1)  Mengetahui  besar  redaman  pelat  peredam terhadap  momen  guling  yang  disebabkan oleh  gerakan  lateral  cairan  di  dalam  tangki oval yang dimodifikasi.
2)  Mengetahui  posisi  pelat  peredam  yang optimal    dari  beberapa  posisi  yang  dianalisa untuk  meredam  momen  guling  pada  tangki oval yang dimodifikasi.
Manfaat  yang  dapat  diperoleh  dari  penelitian ini adalah desainer truk tangki dapat menggunakan posisi pelat peredam yang optimal yang  ditemukan  untuk  diterapkan  pada  tangki dengan  penampang  oval  yang  dimodifikasi. Dengan  demikian  momen  guling  yang  terjadi dapat  diredam  secara  optimal,  dan  resiko kecelakaan  truk  tangki  dapat  diantisipasi  lebih awal ketika proses desain dilakukan.
Untuk  membandingkan  kinerja  beberapa posisi pelat peredam pada tangki penampang oval yang dimodifikasi, penelitian dilakukan pada satu kompartemen  tangki  dengan  panjang  1480  mm. Dimensi  Tangki  yang  diteliti  adalah  tangki  yang diproduksi oleh sebuah perusahaan di Tangerang-Banten. Fluida yang diangkut oleh truk tangki  adalah  air,  dengan  ketinggian  air  dalam tangki pada 30%, 50%, 70% dan 90%.  Penelitian dilakukan pada truk tangki yang sedang melewati tikungan  dengan  percepatan  lateral  0,3g,  yang merupakan  percepatan  kritis  kendaraan  yang bergerak kearah ketidakstabilan.
Posisi pelat peredam yang dibandingkan kinerjanya  adalah  pelat  peredam  horisontal-
vertikal  (H-V Baffle ),  pelat  peredam  diagonal ( Diagonal  Baffle ),  dan  pelat  peredam  horisontal- vertikal-diagonal  (H-V-D Baffle )  dengan  rasio panjang 0,75. Pelat peredam dari dua perusahaan manufaktur truk tangki di Indonesia, yaitu Baffle A dan Baffle B,  dan  usulan  posisi  pelat  peredam yaitu pelat peredam vertikal-diagonal (V-D Baffle ) juga  akan  dianalisa  dan  dibahas  lebih  rinci  di pembahasan.

## 2.  TINJAUAN PUSTAKA
Manuver  yang  dilakukan  pada  truk  tangki  yang terisi  sebagian  menyebabkan  gerakan  muatan cair atau sloshing dalam tangki, yang merupakan ancaman  serius  bagi  kestabilan  truk  tangki tersebut  (Romero,  2005).  Gerakan  muatan  cair dalam tangki yang terisi sebagian ditentukan oleh sejumlah  parameter  yang  berhubungan  dengan desain tangki dan pengoperasian seperti geometri tangki, kapasitas tangki, level pengisian cairan di dalam tangki, sifat cairan, dan sifat eksitasi yang ditentukan oleh konfigurasi kendaraan, kecepatan dan manuver (Dasgupta, 2011).

## 2.1 Level Pengisian Cairan di Dalam Tangki
Truk  tangki  yang  beroperasi  untuk  mensuplai beberapa lokasi, akan mengangkut muatan dalam kondisi  terisi  sebagian.  Level  cairan  di  dalam tangki  secara  langsung  berhubungan  dengan inersia  fluida,  tinggi  pusat  massa  dan  potensi pergeseran beban sehingga mempengaruhi gaya dan momen akibat gerakan  cairan  dalam tangki. Karakteristik gerakan cairan dalam tangki memiliki ketergantungan  yang  kuat  terhadap  level  cairan dan  bentuk  penampang  tangki.  Semakin  tinggi cairan di dalam tangki akan menyebabkan momen guling  semakin  besar  karena  inersia  fluida  dan pusat massa yang lebih tinggi. Tangki yang terisi sebagian  dengan  penampang  tangki  yang  lebih lebar seperti modified oval dan elips menyebabkan  kondisi  tunak  pergeseran  muatan semakin  tinggi  dan  dengan  demikian  momen guling  semakin  besar  tapi  dengan  pusat  massa yang  lebih  rendah.  Sedangkan  tangki  dengan penampang  bundar  akan  menyebabkan  pusat massa relatif lebih tinggi tapi pergesaran muatan yang  relatif  lebih  rendah.  Sebaliknya,  semakin rendah cairan di dalam tangki akan menghasilkan variasi yang lebih besar pada momen guling yang disebabkan peningkatan pergeseran pusat massa dan gerakan  cairan  yang  lebih  besar (Dasgupta, 2011).

## 2.2 Geometri Tangki
Besarnya gerakan cairan sangat dipengaruhi oleh batas yang dibentuk oleh geometri tangki. Adanya pelat peredam di dalam tangki membentuk batas
tambahan  sehingga  mempengaruhi  gerakan cairan secara signifikan. Bentuk penampang dan panjang tangki bersama bentuk dan jumlah pelat peredam  mempengaruhi  gerakan  cairan  dan dengan demikian mempengaruhi batas kestabilan truk  tangki  yang  terisi  sebagian.  Penelitian  pada tangki  yang  diskala  dengan  bentuk  penampang bundar, elips dan modified oval mengungkapakan bentuk  tangki  modified  oval  menghasilkan redaman tertinggi dan tangki bundar menghasilkan redaman terendah terhadap gerakan cairan dalam tangki (Romero, 2005).
Gambar 2.1 Bentuk penampang tangka (Kang, 1999)
Dalam
penelitiannya (Kang,
1999)
menyatakan  bahwa,  tangki  penampang  bundar menghasilkan  lokasi  pusat  massa  yang  tinggi, tetapi transfer beban lateral yang kecil pada level pengisian  cairan  rendah  ketika  mendapatkan percepatan  lateral  akibat  melewati  tikungan. Sedangkan  tangki modified  oval menghasilkan pusat  massa  yang  lebih  rendah  dan  transfer beban  lateral  yang  lebih  besar  pada  level pengisian yang rendah, bila dibandingkan dengan tangki  penampang  bundar.  Dari  penelitian- penelitian  yang  telah  dilakukan  pada  batas kestabilan guling truk tangki yang terisi sebagian diungkapkan  bahwa  penampang  tangki  bundar lebih  disukai  untuk  level  pengisian  rendah, sedangkan  tangki  modified  oval  lebih  disukai untuk level pengisian tinggi.

## 2.3 Alat Peredam Sloshing
Pelat  peredam  atau baffle dalam  tangki  biasa digunakan  sebagai  cara  yang  efektif  untuk meredam  gerakan  cairan  selain  berfungsi memperkuat  struktur  tangki  (Kandasamy,  2010). Penelitian yang dilakukan (Tanugula, 2001) pada tangki  bundar  dan  tangki  elips  dengan  4  desain pelat  peredam  dengan  rasio  panjang  pelat peredam  terhadap  jari-jari  tangki  yang  berbeda yaitu  0,  0,25,  0,5,  dan  0,75.  Penelitian  tersebut dilakukan  untuk  tinggi  cairan  dalam  tangki  yang berbeda  yaitu  30%,  50%,  70%  dan  90%. Penelitian tersebut dimaksudkan untuk
mengetahui  pengaruh  pelat  peredam  terhadap redaman gerakan cairan, gaya dan momen pada dinding tangki. Penelitian
tersebut mensimulasikan  truk  tangki  sedang  melewati tikungan  radius  konstan  dengan  percepatan lateral 0,3g.
Gambar 2.2 Posisi Baffle yang diteliti (Tanugula, 2001)
Kesimpulan  akhir  dari  penelitian  tersebut adalah  pelat  peredam  horisontal-vertikal  adalah konfigurasi  terbaik  untuk  mengurangi  momen puncak dan gerakan cairan pada level pengisian 30%, 50%, 70%, dan 90%, bentuk tangki bundar dan  elips  pada  saat  melewati  tikungan  dengan radius konstan.

## 2.4 Gaya  Sloshing  dan  Momen  Guling  pada Kondisi Quasi Static
Penelitian  yang  dilakukan  (Tehrani,  2005), gerakan muatan cair di dalam truk tangki bundar yang  terisi  sebagian  diasumsikan  pada  kondisi quasi  static.  Momen  guling  yang  terjadi  ,M z , terhadap titik O pada dasar tangki akibat gerakan cairan  di  dalam  tangki  bundar  dengan  jari-jari  R yang bergerak dengan  percepatan lateral  a x dan percepatan  gravitasi  g  di  rumuskan  sebagai berikut:
M z = F x,qs .(R-y) + F y,qs .x (2.1)
Gaya  sloshing  lateral  F x dan  Gaya  sloshing vertikal  F y pada  kondisi  quasi  static  dihitung dengan persamaan:
F x,qs = m.a x (2.2) F y,qs = m.g (2.3) Dimana
M z : Momen Guling terhadap titik O, N.m F x,qs :  Gaya  Sloshing  Lateral  kondisi  quasi static, N
F y,qs :  Gaya  Sloshing  Vertikal  kondisi  quasi static, N R  : Jari-jari tangki, m x  : Pusat massa cairan arah sumbu-x, m y  : Pusat massa cairan arah sumbu-y, m m  : Massa cairan dalam tangki, kg a x : Percepatan lateral, m/s 2 g  : Percepatan gravitasi bumi, m/s 2
Dari persamaan 2.1 terlihat bahwa momen guling dipengaruhi  oleh  besar  gaya  lateral  dan  gaya vertikal,  disamping  itu  juga  dipengaruhi  oleh besarnya pergeseran pusat massa pada sumbu-x dan  tinggi  pusat  massa  dari  titik  O.  Dengan demikian,  semakin  besar  gaya  sloshing  lateral dan  vertikal  yang  terjadi,  dan  semakin  besar pergeseran  pusat  massa  cairan,  maka  momen guling akan semakin besar.
Ranganathan  (1990)  meneliti  pergeseran muatan ke arah lateral di dalam tangki yang terisi sebagian yang diberi percepatan lateral, menyimpulkan bahwa  analisis pada kondisi quasi static memberikan hasil yang akurat dibandingkan nilai rata-rata yang diperoleh dari hasil penelitiannya . Tehrani (2005) dalam penelitiannya juga  menyimpulkan  bahwa  nilai  rata-rata  dari analisis transien berbanding sangat  baik dengan nilai hasil analisis pada kondisi quasi static . Begitu juga dengan (Kandasamy, 2010) dalam penelitiannya  menyatakan  nilai  rata-rata  analisis transien identik dengan nilai analisa pada kondisi quasi  static .  Hasil  penelitian  ini  akan  menjadi dasar  untuk  memvalidasi  nilai  rata-rata  hasil simulasi terhadap nilai dari analisis quasi static. Berdasarkan  hasil  penelitian  (Ranganathan, 1990), (Tehrani,  2005),  dan (Kandasamy,  2010), nilai rata-rata gaya sloshing hasil simulasi memiliki hasil  yang akurat  dibandingkan nilai  dari  analisis quasi static .
F x,qs ≈ F x rata-rata (2.4) F y,qs ≈ F y rata-rata
(2.5)
Jika  nilai  F x,rata-rata mendekati  nilai  F x,qs, dan nilaiF y,rata-rata mendekati  nilai  F y,qs atau  diperoleh deviasi yang kecil maka simulasi valid.

## 2.5 Ambang Batas Guling Statis
Static  Rollover  Threshold (SRT)  atau  ambang batas guling statis  kendaraan adalah ukuran yang menunjukan  potensi  kendaraan  tersebut  untuk terguling  ke  samping.  SRT  dinyatakan  sebagai percepatan  lateral  dalam  satuan  percepatan gravitasi  (g).  Semakin  rendah  nilai  SRT kendaraan,  maka  kendaraan  semakin  kurang stabil  dan  lebih  mudah  terguling.  Dengan demikian untuk meningkatkan kestabilan kendaraan,  maka  kendaraan  harus  memenuhi atau  melebihi  minimum  SRT  (NZ  Transport Agency, 2010). Sejumlah standar SRT diberbagai negara telah ditetapkan. Tampaknya ada konsensus  bahwa  SRT  0,35g  menjadi  batas minimal  SRT  untuk  semua  kendaraan,  dan  0,4g untuk truk tangki. Hal tersebut didukung pula oleh hasil  pengujian  kestabilan  truk  tangki  dengan  tilt test  oleh  Pusat  Teknologi  Transportasi-Badan Riset  Nasional  Kanada  (NRC/CSTT).  Pengujian dilakukan  pada  17  jenis  truk  tangki  yang  terisi
sesuai  berat  gross  yang  diijinkan.  Hasil  yang diperoleh  adalah  7  dari  17  truk  tangki  atau  41% memiliki nilai SRT di bawah 0,35g, dan 14 dari 17 truk tangki atau 83% memiliki nilai SRT di bawah 0,40g (Billing, 2006).

## 3.  METODE PENELITIAN

## 3.1 Diagram Alir Proses Penelitian
Tahapan proses yang dilakukan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut
Gambar 3.1 Diagram Alir Proses Penelitian

## 3.2 Penentuan  Dimensi  Tangki  dan  Posisi Pelat Peredam
Truk  Tangki  yang  akan  dipergunakan  dalam simulasi  merupakan  salah  satu  produk  dari perusahaan  fabrikasi  alat  transportasi  yang berada di daerah Kabupaten Tangerang, Provinsi Banten.  Truk  tangki  berkapasitas  30000  Liter, yang  terbagi  menjadi  4  kompartemen.  Dalam penelitian  ini,  simulasi  pada  FLUENT  akan dibatasi pada satu kompartemen dengan panjang 1480 mm.
Gambar 3.2 Penampang Tangki yang Akan
Disimulasi Menggunakan FLUENT
Gambar 3.3 Posisi Pelat Peredam Di Dalam Tangki Oval yang Dimodifikasi yang Akan Dibandingkan Kinerjanya
Posisi  pelat  peredam  yang  dibandingkan kinerjanya  pada  tangki  oval  yang  dimodifikasi adalah  pelat  peredam  horisontal-vertikal  (H-V Baffle )  dan  pelat  peredam  diagonal  ( Diagonal Baffle )  dengan  rasio  panjang  0,75  yang merupakan  pelat  peredam  yang  optimal  untuk tangki  bundar  dan  elips  yang  telah  diteliti  oleh (Tanugula,  2001).  Gabungan  dua  desain  pelat peredam tersebut yaitu pelat peredam horisontal- vertikal-diagonal  (H-V-D Baffle )  juga  akan dianalisa,  dengan  harapan  pelat  peredam  akan memiliki kinerja gabungan antara H-V Baffle dan Diagonal  Baffle. Pelat  peredam  dari  dua perusahaan  manufaktur  truk  tangki  di  Indonesia, yaitu Baffle A  dan Baffle B,  dan  usulan  desain pelat  peredam  yaitu  pelat  peredam  vertikal- diagonal  (V-D Baffle )  juga  akan  dianalisa.  V-D Baffle  merupakan  gabungan  dari Baffle B  dan Diagonal  Baffle ,  dengan  harapan  kinerja  yang dihasilkan  akan  saling  melengkapi,  sehingga diperoleh desain  yang lebih baik untuk meredam gaya dan momen yang terjadi.

## 3.3 Nilai  Maksimal  dan  Rata-Rata  Gaya Sloshing dan Momen Guling
Hasil  simulasi  yang  diperoleh  berupa  gaya sloshing  pada  arah  lateral  (F x ),  gaya  pada  arah vertikal (F y ) dan momen guling (M z ) yang berubah- rubah  terhadap  waktu  diolah  menggunakan program Microsoft Excel 2007 untuk memperoleh nilai  maksimal  dan  rata-rata  gaya  sloshing  arah lateral, arah vertikal dan momen guling yang akan dipergunakan dalam proses validasi simulasi dan pembahasan hasil penelitian.
3.4 Perhitungan Gaya Sloshing Dengan Analisis Quasi Static
Gaya  sloshing  lateral  pada  kondisi  quasi  static dihitung  dengan  persamaan  2.2,  sehingga diperoleh  nilai  F x,qs .  Sedangkan  Gaya  sloshing vertikal dihitung dengan persamaam 2.3, sehingga diperoleh nilai F y,qs. Gaya sloshing pada kondisi quasi static diperlukan untuk memvalidasi hasil simulasi dengan membandingkannya dengan  nilai  rata-rata  gaya  sloshing  selama rentang waktu simulasi.
3.5 Validasi  Gaya  Sloshing  Hasil  Simulasi FLUENT
Nilai  rata-rata  gaya  sloshing  pada  arah  lateral F x,rata-rata dan  gaya  sloshing  pada  arah  vertikal F y,rata-rata dibandingkan dengan nilai gaya sloshing dengan  analisa quasi  static F x,qs dan  F y,qs .  Jika nilai  F x,rata-rata memiliki  deviasi  yang  cukup  besar dibanding  F x,qs maka  simulasi  harus  diulang dengan merubah variabel-variabel dalam pengaturan FLUENT. Jika nilai F x,rata-rata mendekati nilai F x,qs, dan nilai F y,rata-rata mendekati nilai F y,qs maka simulasi valid dan data-data hasil simulasi  bisa  dipergunakan  untuk  pembahasan hasil  penelitian  yang  dilakukan  dan  variabel- variabel  yang  digunakan  dalam  pengaturan FLUENT  dapat  digunakan  untuk  posisi  pelat peredam lain yang dianalisa.

## 4.  HASIL DAN PEMBAHASAN
Tangki  oval  yang  dimodifikasi  pada  Gambar  3.2 disimulasikan  dengan  berbagai  posisi  pelat peredam, yaitu H-V Baffle , Diagonal Baffle , H-V-D Baffle ,  V-D Baffle , Baffle A,  dan Baffle B.  Hasil simulasi  berupa  data-data  gaya sloshing lateral, gaya sloshing vertikal,  dan  momen  guling  akan dibandingkan  untuk  mengetahui  desain  pelat peredam  yang  optimal  untuk  meredam  gaya sloshing dan momen guling.

## 4.1 Validasi Hasil Simulasi
Validasi hasil simulasi FLUENT dilakukan dengan membandingkan  gaya  sloshing  rata-rata  hasil
simulasi  FLUENT  yang  terjadi  selama  waktu simulasi terhadap nilai gaya yang dihitung dengan analisa quasi static.
Tabel 4.1 Perbandingan Gaya Sloshing Lateral Rata-Rata Hasil Simulasi FLUENT dan Hasil Analisa Quasi Static
Tabel 4.2 Perbandingan Gaya Sloshing Vertikal Rata-Rata Hasil Simulasi FLUENT dan Hasil
Analisa Quasi Static
4.2 Gaya Sloshing dan Redaman  Gaya Sloshing Hasil Simulasi FLUENT
Pada  Tabel  4.3  dan  Tabel  4.5  gaya  sloshing lateral  dan  vertikal  maksimal  meningkat  dengan meningkatnya ketinggian cairan, karena bertambahnya  ketinggian  air  dalam  tangki menyebabkan semakin besarnya massa cairan.
Tabel 4.3 Gaya Sloshing Lateral Maksimal Hasil Simulasi FLUEN
Tabel 4.4 Redaman gaya sloshing lateral maksimal hasil simulasi FLUENT
Tabel 4.5 Gaya sloshing vertikal maksimal hasil simulasi FLUENT
Tabel  4.6  Redaman  gaya  sloshing  vertikal maksimal hasil simulasi FLUENT
Pada  Tabel  4.4  dan  Tabel  4.6,  pada ketinggian cairan 30%, H-V-D Baffle memberikan hasil yang terbaik dalam meredam gaya sloshing lateral  dan  vertikal  yang  terjadi.  Ada  tiga  pelat peredam  yang  berfungsi  optimal  meredam sloshing cairan yang terjadi.
Pada  ketinggian  cairan  50%, H-V  Baffle memberikan  hasil  yang  terbaik  dalam  meredam gaya  sloshing  lateral  dan  vertikal  yang  terjadi, karena  pada  ketinggian  cairan  50%,  dua  pelat peredam  horisontal  dan  satu  pelat  peredam vertikal tetap berfungsi optimal meredam sloshing cairan  yang  terjadi.  Baffle  B  meredam  gaya
sloshing  lateral  dan  vertikal  yang  hampir  sama besarnya dengan H-V Baffle. Pada  ketinggian  cairan  70%,  H-V-D Baffle tetap  memberikan  hasil  yang  terbaik  dalam meredam gaya sloshing lateral dan vertikal  yang terjadi,  meskipun  dua  pelat  horisontal,  dua  pelat diagonal dan  satu pelat  vertikal  sudah  berada  di bawah  permukaan  air,  tetapi  dua  pelat  peredam diagonal yang berada di bagian atas tangki tetap mampu meredam gaya sloshing dengan baik.
Pada  ketinggian  cairan  90%,  H-V-D Baffle tetap  memberikan  hasil  yang  terbaik  dalam meredam gaya sloshing lateral dan vertikal  yang terjadi.

## 4.3 Momen  Guling  dan  Redaman  Momen Guling Hasil Simulasi FLUENT
Besarnya  gaya  sloshing  lateral  dan  pergeseran pusat  masa  cairan  dalam  tangki  mempengaruhi momen  guling  yang  terjadi  (Romero,  2005). Sementara  momen  guling  yang  terjadi  secara langsung  mempengaruhi  batas  kestabilan  guling truk  tangki  (Ranganathan,  1990).  Dengan demikian maka penggunaan pelat peredam untuk meredam momen guling sangat besar peranannya  untuk  menghindari  truk  tangki terguling.
Tabel 4.7 Momen Guling Maksimal Hasil Simulasi FLUENT
Tabel 4.8 Redaman Momen Guling Maksimal Hasil Simulasi FLUENT
Dari  Tabel  4.7  dan  Tabel  4.8,  pada  ketinggian cairan  30%  redaman  momen  guling  sangat signifikan  pada  beberapa  posisi  pelat  peredam. Redaman terbesar terjadi pada H-V-D Baffle , yaitu 76%. Hal ini disebabkaan oleh gaya sloshing yang terjadi pada tangki dengan H-V-D Baffle lebih kecil dibanding posisi pelat peredam lainnya.
Disamping itu, adanya tiga pelat peredam di dasar
tangki  membagi  cairan  di  dasar  tangki  menjadi empat ruang, dengan demikian pergesaran pusat massa dibatasi dengan baik.
Pada  ketinggian  cairan  50%, Baffle B memberikan  hasil  redaman  momen  guling  yang lebih  baik  dari  posisi  pelat  peredam  lainnya.  Hal ini tidak terlepas dari redaman gaya sloshing yang dihasilkan Baffle B yang lebih baik dari posisi pelat peredam lainnya, meskipun tidak lebih baik dari H- V Baffle .  Akan  tetapi  dengan  adanya  dua  pelat peredam  di  dasar  tangki  dengan Baffle B membatasi pergeseran pusat massa cairan lebih baik  dibandingkan  H-V Baffle yang  hanya  satu pelat peredam di dasar tangki, sehingga Baffle B menjadi lebih baik redamannya.
Pada ketinggian cairan 70%, pelat perdam H- V-D Baffle kembali  menjadi  yang  terbaik  dalam meredam  momen  guling  yang  terjadi.  Hal  ini disebabkan oleh kemampuannya untuk meredam gaya  sloshing  lebih  baik  dari  pelat  peredam lainnya dan adanya tiga pelat peredam di bagian atas tangki mampu membatasi pergeseran pusat massa  cairan  dengan  baik,  sehingga  momen guling dapat diredam dengan baik.
Pada  tinggi  cairan  90%,  H-V-D Baffle tetap menjadi  yang  terbaik  dalam  meredam  momen guling  yang  terjadi.  Hal  ini  disebabkan  oleh kemampuannya  meredam  gaya  sloshing  yang terjadi  pada  tinggi  air  90%  lebih  baik  dari  posisi pelat  peredam  lain  dan  jumlah  pelat  peredam yang  lebih  banyak  sehingga  mampu  membatasi pergeseran pusat massa.
Dari  Tabel  4.8  menunjukkan  bahwa  pelat peredam  H-V-D Baffle menghasilkan  redaman momen guling yang lebih baik dari pelat peredam lainnya  pada  tinggi  air  30%,  70%  dan  90%, sedangkan  pada  tinggi  air  50%,  hasil  redaman yang  dihasilkan  masih  lebih  baik  dibandingkan Diagonal Baffle dan Baffle A.  Dengan  demikian maka  H-V-D Baffle merupakan  posisi baffle terbaik untuk Tangki oval yang dimodifikasi.
V-D Baffle merupakan gabungan antara Baffle
B  dan Diagonal  Baffle ,  sehingga  kekurangan Diagonal Baffle pada  tinggi  air  30%  dan  50% untuk meredam momen guling dapat diatasi oleh Baffle B,  begitu  juga  kekurangan Baffle B  pada ketinggian  air  70%  dan  90%  dapat  diatasi  oleh Diagonal  Baffle.  Dengan  demikian  V-D Baffle meredam  momen  guling  dengan  baik  untuk semua tinggi cairan, dan dapat menjadi alternatif lain  dari  H-V-D Baffle untuk  meredam  momen guling  pada  tangki  oval  yang  dimodifikasi. Disamping itu jumlah pelat V-D Baffle lebih sedikit, sehingga akan lebih murah dalam hal biaya.

## 5.  KESIMPULAN DAN SARAN
Berdasarkan analisa dan pembahasan pada Bab sebelumnya  dapat  disimpulkan  hal-hal  sebagai berikut:
1)  Hasil  simulasi  penggunaan  pelat  peredam pada tangki oval yang dimodifikasi pada tinggi cairan  30%  dalam  tangki,  momen  guling dapat diredam sampai 76% oleh H-V-D Baffle, momen  guling  pada  tinggi  cairan  50%  dapat diredam 46% oleh Baffle B. Pada tinggi cairan 70% dan 90%, H-V-D Baffle mampu meredam momen  guling  lebih  baik  dari  desain  lain, masing-masing sebesar 43% dan 18%.
2)  Pelat  peredam  H-V-D  Baffle  adalah  pelat peredam  terbaik  untuk  truk  tangki  oval  yang dimodifikasi, karena mampu meredam momen  guling  lebih  baik  dari  pelat  peredam lain pada tinggi cairan 30%,70% dan 90%.
3)  Pelat  peredam  V-D  Baffle  bisa  menjadi alternatif,  karena  dengan  jumlah  pelat peredam yang lebih sedikit dari H-V-D Baffle, mampu  meredam  momen  guling  dengan redaman yang optimal pada semua ketinggian  cairan  dengan  selisih  yang  tidak signifikan,  bahkan  redaman  momen  guling pada tinggi cairan 50% lebih baik dari H-V-D Baffle.
Penelitian yang telah dilakukan terbatas pada mengetahui  besar  gaya sloshing ,  momen  guling dan  besar  redaman  yang  dihasilkan  oleh  pelat peredam  di  dalam  tangki,  sehingga  diketahui desain pelat peredam terbaik. Penelitian selanjutnya  bisa  dikembangkan  lagi  seperti analisa  pengaruh  gaya  sloshing  dan  momen guling terhadap kekuatan struktur tangki, kestabilan guling truk tangki dan juga hal-hal yang berkaitan dengan proses produksi tangki dengan pelat  peredam  yang  digunakan,  sehingga diperoleh  data  yang  lengkap  untuk  selanjutnya bisa  diaplikasikan  oleh  perusahaan  dalam membuat produk truk tangki.

## DAFTAR PUSTAKA
[1].  Billing,  J.R.,  &  Patten,  J.D.  (2006).  An Assessment  of    Tank  Truck  Roll  Stability. Procidings of 9th International Symposium on Heavy  Vehicle  Weights  and  Dimensions, IFRTT (pp:1,4 &10). USA.
[2].  Dasgupta,  A.(2011). Effect  of  Tank  Cross- Section and Longitudinal Baffles on Transient Liquid  Slosh  in  Partly-Filled  Road  Tankers.
(Master Thesis, Concordia University, Kanada). Diambil dari
http://citeseerx.ist.psu.edu.
[3].  Kang,  X.,  Rakheja,  S.,  &  Stiharu,  I.  (1999). Optimal  Tank  Geometry  to  Enhance  Static Roll Stability of Partially Filled Tank Vehicles. SAE  Technical  Paper  Series ,  1999-01- 3730,1-3.
[4].  Kandasamy,  T.,  Rakheja,  S.,  &  Ahmed, A.K.W. (2010). An Analysis of Baffles Designs for  Limiting  Fluid  Slosh  in  Partly  Filled  Tank Trucks”, The Open Transportation Journal, 4, 23 & 26.
[5].  Koli, G.C., & Kulkarni, V.V. (2010).Simulation of  Fluid  Sloshing  in  a  Tank. Proceedings  of The  World  Congress  On  Engineering,  Vol.  2 (pp.1). London, UK.
[6].  NZ  Transport  Agency.  (2010). Static  Roll Thresholds. Diambil dari website : http://www.nzta.govt.nz/resources/factsheets/ 13e/
[7].  Ranganathan,  R.(1990), “Stability  Analysis and  Directional  Response  Characteristics  of Heavy  Vehicles  Carrying  Liquid  Cargo (Disertasi,    Concordia  University,  Kanada). Diambil
dari
http://spectrum.library.concordia.ca
[8].  Romero,  J.A.,    Ramirez,  O.,  Fortanell,  J.M., Martinez, M., & Lozano, A. (2005). Analysis of Lateral Sloshing Forces Within Road Containers With  High  Fill  Levels .    Journal  of Automobile Engineer,220,.303-304.
[9].  Tanugula,  R.  (2001). Effects  of  Baffles  on Damping Lateral Fluid Sloshing Oscillations in Tanker Trucks (Master Thesis, West Virginia University,  United  States).  Diambil  dari http://oatd.org/
[10]. Tehrani, K.M. (2005). Analysis of Overturning Moment  Caused  By  Transient  Liquid  Slosh Inside A Partly Filled Moving Tank . Concordia University Journal , Kanada, 220 (3), 290-291.