4 laporan praktikum mekanika fluida dan hidrolika saluran terbuka
Post on 06-Jul-2018
263 Views
Preview:
TRANSCRIPT
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
1/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 1
PENDAHULUAN
Sesuai dengan buku penuntun petunjuk “Praktikum Hidrolika Saluran
Terbuka” percobaan-percobaan dilakukan di laboratorium.
Penyelidikan di laboratorium meliputi:
Pengukuran debit air dalam suatu penampang.
Loncatan hidrolis
Bendung ambang lebar
Percobaan dan penyajian laporan hasil praktikum di laboratorium ini di
lakukan berkelompok.
Dalam laporan ini dicantumkan maksud atau tujuan, lokasi atau tempat
percobaan, alat dan prosedur pelaksanaannya. Sedangkan hasil praktikum
disajikan langsung dalam bentuk tabel lengkap dengan perhitungannya.
1.1. Latar Belakang
Pada umumnya, mahasiswa sangatlah sulit menerima suatu materi
kuliah pada saat proses perkuliahan berlangsung. Salah satu contohnya
mengenai penjelasan aliran pada saluran terbuka. Karena mengingat sifat-
sifat dari saluran terbuka sangatlah banyak. Sehingga, sangat sulit
menggambarkan aliran pada suatu bangunan air.
Untuk itu, kegiatan praktikum di laboratorium sangatlah membantu
dalam menunjang dan menambah pengetahuan dan pemahaman mahasiswa
mengenai permasalahan tersebut.
1.2.
Lingkup PercobaanPercobaan di laboratorium yang dilakukan mengenai ”Saluran Terbuka”
ini, pengujiannya terbatas hanya pada dua jenis bangunan air dalam saluran
terbuka, yaitu:
a.
Pintu tegak ( Sluice Gate ).
b. Loncatan Hidraulik
c. Bendung Ambang Lebar ( Board Crestsd Weir ).
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
2/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 2
Jenis bangunan di atas dipilih berdasarkan pada terapan di lapangan.
Karena bangunan tersebut berguna sebagai pengontrol aliran di saluran
terbuka.
Adapun beberapa materi yang langsung diperagakan dalam percobaan
meliputi:
a.
Debit Aliran yang melalui sluice gate.
b. Loncatan Hidrolis
c.
Sifat-sifat aliran : sub-kritis, kritis, dan superkritis
1.3. Tujuan dan Kegunaan
Dalam setiap praktikum pasti selalu memiliki tujuan dan kegunaan.
Adapun tujuan dan kegunaan dari praktikum ini adalah:
Tujuan praktikum
Untuk mengenalkan dan menambah pengetahuan mahasiswa dalam
kaitannya dengan materi yang diberikan pada kuliah tatap muka.
Mahasiswa dapat memahami sifat-sifat aliran saluran terbuka
setelah melakukan praktikum.
Mahasiswa dapat menggambarkan aliran pada suatu bangunan air.
Kegunaan praktikum
Untuk lebih mempertajam pengetahuan mahasiswa dalam
memahami masalah hidrolika, khususnya permasalahan pada aliran
saluran terbuka.
1.4. Aturan Mengikuti Praktikum
a.
Praktikum dikerjakan oleh mahasiswa secara berkelompok di bawah
bimbingan dari seorang asisten yang diambil dari anggota kelompok
dosen bidang keahlian hidro di program studi Teknik Sipil Fakultas
Teknik Universitas Udayana.
b. Batas waktu penyelesaian laporan untuk setiap kelompok adalah satu
bulan setelah pelaksanaan praktikum.
c. Apabila dalam batas waktu tersebut laporan belum selesai dan disetujui
oleh asisten, maka kelompok yang bersangkutan dinyatakan gugur.
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
3/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 3
d. Laporan dibuat dalam kertas dengan ukuran A4, diketik dengan jarak
1,5 spasi dan dijilid dengan warna sampul Fakultas Teknik.
e.
Laporan asli dikumpul di Lab. Hidrolika, sedangkan sebagai arsip
setiap anggota kelompok berupa fotocopy-nya.
f. Pada saat berlangsungnya praktikum, setiap kelompok akan didampingi
oleh teknisi dan asisten. Bila asisten tidak hadir, maka pelaksanaan
praktikum akan ditunda, dan hasil praktikum harus di acc oleh asisten.
g.
Setiap anggota kelompok harus hadir dan mengikuti praktikum sampai
selesai. Apabila diketahui melanggar hal tersebut, maka anggota
kelompok yang bersangkutan dinyatakan gugur.
1.5. Isi Laporan
Isi laporan menyajikan bagian-bagian sebagai berikut:
I.
PELAKSANAAN PERCOBAAN
1.1 Teori dasar.
1.2 Peralatan yang digunakan.
1.3
Cara kerja.
1.4 Tabulasi data percobaan.
II.
HASIL DAN PEMBAHASAN
2.1
Perhitungan.
2.2 Pembahasan.
2.3 Gambar hasil percobaan.
III. KESIMPULAN
3.1 Kesimpulan
3.2 Saran
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
4/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 4
PRAKTIKUM HIDROLIKA SALURAN TERBUKA
Materi Percobaan : A
Debit Aliran yang Melalui "Slui ce Gate "
Dikerjakan Oleh :
Kelompok 6
1. Putu Glendy Prima Dipta 1404105045
2. I Nyoman Indra Kumara 1404105046
3.
I Made Aryatirta Predana 1404105047
4. I Putu Angga Pariyana Putra 1404105048
5. I Putu Gde Wira Suryatmaja 1404105049
6. Novia Lelyana 1404105050
7. Ni Kadek Sri 1404105051
8. I Putu Bagus Mega Dhendra 1404105052
Disetujui Oleh :
(Ir. I Ketut Suputra, MT.)
NIP. 19540817 198601 1 001
LABORATORIUM HIDROLIKA
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS UDAYANA
2015
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
5/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 5
02.g.YxYgx bxCd Q
g Y Cd Q 0Y2.g.xYgx bx
PERCOBAAN A : DEBIT ALIRAN YANG MELALUI “SLUICE GATE”
1. TUJUAN
a.
Mendemonstrasikan aliran melalui pintu sorong.
b. Menunjukan bahwa pintu sorong dapat digunakan sebagai alat ukur dan
pengatur debit.
2. TEORI DASAR
Pengaliran di bawah sluice gate mempunyai dua kondisi, yaitu pengaliran
bebas ( free flow ) dan pengaliran tenggelam ( submerge flow ). Kondisi
pengaliran bebas dicapai bila aliran di depan pintu adalah subkritis dan di
belakang pintu adalah superkritis. Untuk kondisi pengaliran tenggelam akan
dicapai bila kedalaman air di belakang pintu lebih tinggi dari bukaan pintu.
a. Pengaliran Bebas.
Dalam pengaliran bebas, debit diperoleh dengan rumus :
Dimana :
Q = debit yang melalui pintu ( 3/ )
Cd = koefisien debit.
b = lebar pintu ( m ).
Yg = tinggi bukaan pintu ( m ).
Y0 = tinggi muka air di hulu ( m ).
b.
Pengaliran Tenggelam.
Untuk pengaliran tenggelam, debit diperoleh dengan rumus:
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
6/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 6
bY
QV
0
0
20
2
0
2
0
00..2.2 bY g
QY
g
V Y H
bY
QV
1
1
21
2
1
2
1
11..2.2 bY g
QY
g
V Y H
Total Head di hulu dan hilir pintu.
Dimana:
H0 = total head di hulu ( m ).
H1 = total head dihilir pintu ( m ).
V0 = kecepatan rata-rata di hulu ( m/dt ).
V1 = kecepatan rata-rata di hilir ( m/dt ).
Y0 = tinggi muka air di hulu pintu ( m ).
Y1 = tinggi muka air di hilir pintu ( m ).
g
V
.2
2
0
g
V
.2
2
1 H0or
E0V0 Y0
YgY1
V1
H1or
E1
Water surface
Total head line
Section 1Section 0
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
7/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 7
3. PERALATAN
a. Flume ( saluran terbuka ).
b.
Pintu tegak ( sluice gate )
c. Point gauge
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
8/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 8
d. Pitot meter ( tabung pitot atau manometer )
4. CARA KERJA
a.
Siapkan peralatan posisi flume ( saluran terbuka ) horizontal dan posisi
pintu ( sluice gate ) tegak lurus dasar saluran.
b. Point gauge diletakkan disebelah hulu dan hilir pintu untuk mengukur
ketinggian airnya.
c. Pitot meter dipasang di sisi flume untuk mengukur debit air yang
mengalir dalam flume.
d. Tinggi bukaan pintu ( Y0 ) = 20 mm dari dasar saluran sebelah tinggi
bukaan awal percobaan.
e. Katup kontrol aliran pada tangki dibuka agar air mengalir dalam flume.
Tinggi muka air di hulu ( Y0 ) di atur supaya mencapai 60 mm dari dasar
saluran.
f.
Untuk mencapai ketinggian tersebut, debit air yang keluar diatur
sedemikian rupa dan nilainya dapat dilihat pada pitot meter.
g. Tinggi bukaan pintu ( Yg ) dinaikkan dengan interval 5 mm sampai
ketinggian 40 mm. Dalam hal ini ketinggian Y0 dipertahankan dengan
mengatur debitnya.
h. Debit air yang mengalir ( Q ) dan tinggi air di hilir ( Y1 ) dicatat setiap
menaikkan bukaan pintu.
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
9/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 9
i. Prosedur di atas diulangi dengan menggunakan Q yang konstan dan
bukaan pintu yang bervariasi ( minimum 5 variasi ). Catat nilai Y0 dan
Y1.
5. HASIL PENGAMATAN DAN PERHITUNGAN
Hasil Pengamatan
PERCOBAAN A : DEBIT ALIRAN YANG MELALUI "SLUICE
GATE "
Tanggal Percobaan : 15 Mei 2015
Kelompok : 6
1. Putu Glendy Prima Dipta 1404105045
2. I Nyoman Indra Kumara 1404105046
3.
I Made Aryatirta Predana 1404105047
4. I Putu Angga Pariyana Putra 1404105048
5. I Putu Gde Wira Suryatmaja 1404105049
6.
Novia Lelyana 1404105050
7. Ni Kadek Sri 1404105051
8.
I Putu Bagus Mega Dhendra 1404105052
Dosen :Ir. I Ketut Suputra, MT. Paraf:
Tabel Hasil Percobaan :
Lebar flume ( b ) = 0,078 meter
Percepatan gravitasi (g) = 9,81 m/dt2
Tabel Hasil Percobaan dengan Yg Konstan
PercobaanYg
(meter)
Yo
(meter)
Y1
(meter)
Q1
(liter/dt)
Q2
(liter/dt)
Q3
(liter/dt)
1. 0,020 0,100 0,018 10/7,56 10/7,56 10/7,56
2. 0,020 0,115 0,020 10/7,45 10/7,15 10/7,31
3. 0,020 0,124 0,021 10/6,90 10/6,97 10/6,87
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
10/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 10
4. 0,020 0,137 0,022 10/5,45 10/6,16 10/6,43
5. 0,020 0,142 0,024 10/5,70 10/5,83 10/5,88
Tabel Hasil Percobaan dengan Q konstan
PercobaanYg
(meter)
Yo
(meter)
Y1
(meter)
Q1
(liter/dt)
Q2
(liter/dt)
Q3
(liter/dt)
1. 0,020 0,115 0,023 10/7,57 10/7,41 10/7,53
2. 0,025 0,088 0,026 10/7,57 10/7,41 10/7,53
3. 0,030 0,074 0,033 10/7,57 10/7,41 10/7,53
4. 0,035 0,062 0,043 10/7,57 10/7,41 10/7,53
5. 0,040 0,055 0,046 10/7,57 10/7,41 10/7,53
Hasil Perhitungan
a.
Hasil Pengukuran Debit Aliran Melalui Pintu Tegak (Sluice Gate)
dengan Yg Konstan
1. 10 liter/7.56 detik = 1.322 liter/detik
10 liter/7.56 detik = 1.322 liter/detik
10 liter/7.56 detik = 1.322 liter/detik
+
Q = 3.966 liter/detik
Q1=3.966 liter/detik
3= 1.322 liter/detik = 0.001322 m3/detik
2. 10 liter/7,45 detik = 1,342 liter/detik
10 liter/7,15detik = 1,398 liter/detik
10 liter/7,31 detik = 1,367 liter/detik
+
Q= 4,107 liter/detik
Q2=4,107 liter /detik
3= 1,369 liter/detik = 0,001369 m3/detik
3. 10 liter/6,90 detik = 1,449 liter/detik
10 liter/6,97 detik = 1,434 liter/detik
10 liter/6,87 detik = 1,455 liter/detik
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
11/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 11
+
Q= 4,338 liter/detik
Q3=
4,338 liter /detik
3 = 1,446 liter/detik = 0.001446 m
3
/detik
4. 10 liter/5,45 detik = 1,834 liter/detik
10 liter/6,16detik = 1,623 liter/detik
10 liter/6,43 detik = 1,555 liter/detik
+
Q= 5,012 liter/detik
Q4=5,012 liter /detik
3
= 1,673 liter/detik = 0,001673 m3/detik
5. 10 liter/5,70 detik = 1,754 liter/detik
10 liter/5,83 detik = 1,715 liter/detik
10 liter/5,88 detik = 1,700 liter/detik
+
Q= 5,169 liter/detik
Q5=5,169 liter /detik
3= 1,723 liter/detik = 0,001723 m3/detik
Variasi Yg ( m ) Yo ( m ) Y1( m ) Q ( m /dt )
1. 0,020 0,100 0.018 0.001322
2. 0020 0,115 0.020 0.001369
3. 0,020 0,124 0.021 0.001446
4. 0,020 0,137 0.022 0.001673
5. 0,020 0,142 0.024 0.001723
b. Hasil Pengukuran Debit Aliran Melalui Pintu Tegak (Sluice Gate)
dengan Q Konstan
1. 10 liter/7,57 detik = 1,321 liter/ detik
10 liter/7,41 detik = 1,349 liter/ detik
10 liter/7,53 detik = 1,328 liter/ detik
+
Q= 3,998 liter/ detik
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
12/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 12
Q=3,998 liter / detik
3= 1,333 liter/ detik = 0,001333 m3/detik
Variasi Yg ( m ) Yo ( m ) Y1 ( m ) Q ( m /dt )
1. 0.020 0.115 0.023 0,001333
2. 0.025 0.088 0.026 0,001333
3. 0.030 0.074 0.033 0,001333
4. 0.035 0.062 0.043 0,001333
5. 0.040 0.055 0.046 0,001333
a. Hitung Cd untuk setiap nilai Q
Percobaan I
Perhitungan untuk nilai Yg konstan
Perhitungan Vo
Rumus :bYo
QVo
1. bYo
QVo
=
078,0100,0
001322,0
= 0,169 m/dt
2. bYo
QVo
=
078,0115,0
001369,0
= 0,152 m/dt
3. bYo
QVo
=
078,0124,0
001446,0
= 0,149 m/dt
4. bYo
QVo
=
078,0137,0
001673,0
= 0,156 m/dt
5. bYo
QVo
=
078,0142,0
001723,0
= 0,155 m/dt
Perhitungan V1
Rumus :bY
QV
1
1
1. bY
QV
1
1 =
078,0018,0
001322,0
= 0,941 m/dt
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
13/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 13
2. bY
QV
1
1 =
078,0020,0
001369,0
= 0,877 m/dt
3. bY
QV
11
=078,0021,0
001446,0
= 0,882 m/dt
4. bY
QV
1
1 =
078,0022,0
001673,0
= 0,974 m/dt
5. bY
QV
1
1 =
078,0024,0
001723,0
= 0,920 m/dt
Perhitungan Ao
Rumus :
Vo
Q Ao
1. Vo
Q Ao =
169,0
001322,0 = 0,007 m/dt
2. Vo
Q Ao =
152,0
001369,0 = 0,009 m/dt
3. Vo
Q Ao =
149,0
001446,0 = 0,009 m/dt
4.
Vo
Q
Ao = 156,0
001673,0
= 0,010 m/dt
5.
Vo
Q Ao =
155,0
001723,0 = 0,011 m/dt
Perhitungan A1
Rumus : 1
1V
Q A
1.
1
1
V
Q A =
941,0
001322,0 = 0,0014 m/dt
2.
1
1V
Q A =
877,0
001369,0 = 0,0015 m/dt
3.
1
1V
Q A =
882,0
001446,0 = 0,0016 m/dt
4.
1
1V
Q A =
974,0
001673,0 = 0,0017 m/dt
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
14/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 14
5. 1
1V
Q A =
920,0
001723,0 = 0,0018 m/dt
Perhitungan Ho
Rumus : g
VoYo Ho
2
2
1. g
VoYo Ho
2
2
=81,92
169,0100,0
2
= 0,101 m
2.
g
VoYo Ho
2
2
=81,92
152,0115,0
2
= 0,116 m
3. g
VoYo Ho2
2
=81,92
149,0124,02
= 0,125 m
4. g
VoYo Ho
2
2
=81,92
156,0137,0
2
= 0,138 m
5. g
VoYo Ho
2
2
=81,92
155,0142,0
2
= 0,143 m
Perhitungan H1
Rumus : g V Y H 2
2
111
1. g
V Y H
2
2
111 =
81,92
0,941018,0
2
= 0,063 m
2.
g
V Y H
2
2
1
11 =81,92
877,0020,0
2
= 0,059 m
3.
g
V Y H
2
2
111 =
81,92
882,0021,0
2
= 0,060 m
4.
g
V Y H
2
2
1
11 =81,92
974,0022,0
2
= 0,070 m
5. g
V Y H
2
2
111 =
81,92
920,0024,0
2
= 0,067 m
Perhitungan Cd
Rumus :Yo g Yg b
QCd
...2
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
15/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 15
1.
100,081,92020,0.078,0
001322,0
xCd = 0,605
2.
115,081,92020,0078,0
001369,0
Cd = 0,584
3. 124,081,92020,0.078,0
001446,0
Cd = 0,594
4. 137,081,92020,0078,0
001673,0
Cd = 0,654
5. 142,081,92020,0078,0
001723,0
Cd = 0,661
Tabel Hasil Perhitungan Debit Aliran Melalui Pintu Tegak (Slui ce Gate )
dengan Yg konstan
NoYg
(m )
Yo
( m )
Y1
( m )
Vo
( m/dt )
V1
(m/dt)
Ao
( m2)
A1
( m2 )
Q
( m3/dt )
CdHo
( m )
H1
( m )
1. 0,020 0,100 0,018 0,169 0,941 0,007 0,0014 0,001322 0,605 0,101 0,063
2. 0,020 0,115 0,020 0,152 0,877 0,009 0,0015 0,001369 0,584 0,116 0,059
3. 0,020 0,124 0,021 0,149 0,882 0,009 0,0016 0,001446 0,594 0,125 0,060
4. 0,020 0,137 0,022 0,156 0,974 0,010 0,0017 0,001673 0,654 0,138 0,070
5. 0,020 0,142 0,024 0,155 0,920 0,011 0,0018 0,001723 0,661 0,143 0,067
Percobaan II
Perhitungan untuk Q konstan
Perhitungan Vo
Rumus :bYo
QVo
1. bYo
QVo
=
078,0115,0
0,001333
= 0,148 m/dt
2. bYo
QVo
=
078,0088,0
0,001333
= 0,194 m/dt
3.
bYo
QVo
=
078,0074,0
0,001333
= 0,230 m/dt
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
16/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 16
4. bYo
QVo
=
078,0062,0
0,001333
= 0,275 m/dt
5.
bYo
QVo
=078,0055,0
0,001333
= 0,310 m/dt
Perhitungan V1
Rumus :bY
QV
1
1
1.
bY
QV
1
1 =
078,0023,0
0,001333
= 0,743 m/dt
2.
bY
QV
1
1 =
078,0026,0
0,001333
= 0,657 m/dt
3.
bY
QV
1
1 =
078,0033,0
0,001333
= 0,517 m/dt
4.
bY
QV
1
1 =
078,0043,0
0,001333
= 0,397 m/dt
5. bY
QV
1
1 =
078,0046,0
0,001333
= 0,371 m/dt
Perhitungan Ao
Rumus :Vo
Q Ao
1. Vo
Q Ao =
148,0
001333,0 = 0,0096 m/dt
2. Vo
Q Ao =
194,0
001333,0 = 0,0068 m/dt
3.
Vo
Q Ao =
230,0
001333,0 = 0,0057 m/dt
4.
Vo
Q Ao =
275,0
001333,0 = 0,0048 m/dt
5. Vo
Q Ao =
310,0
001333,0 = 0,0043 m/dt
Perhitungan A1
Rumus :
1
1V
Q A
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
17/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 17
1. 1
1V
Q A =
743,0
001333,0 = 0,0017 m/dt
2. 1
1 V
Q A =
657,0
001333,0 = 0,0020 m/dt
3. 1
1V
Q A =
517,0
001333,0 = 0,0025 m/dt
4. 1
1V
Q A =
397,0
001333,0 = 0,0033 m/dt
5. 1
1V
Q A =
371,0
001333,0 = 0,0035 m/dt
Perhitungan Ho
Rumus : g
VoYo Ho
2
2
1. g
VoYo Ho
2
2
=81,92
148,0115,0
2
= 0,116 m
2. g
VoYo Ho
2
2
=81,92
194.0088,0
2
= 0,089 m
3. g
VoYo Ho
2
2
=81,92
230.0074,0
2
= 0,076 m
4. g
VoYo Ho
2
2
=81,92
275.0062,0
2
= 0,065 m
5. g
VoYo Ho
2
2
=81,92
310.0055,0
2
= 0,059 m
Perhitungan H1
Rumus : g
V Y H
2
2
1
11
1. g
V Y H
2
2
111 =
81,92
743,0023,0
2
= 0,051 m
2.
g
V Y H
2
2
1
11 =81,92
657.0026,0
2
= 0,048 m
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
18/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 18
3.
g
V Y H
2
2
1
11 =81,92
517,0033,0
2
= 0,046 m
4.
g
V
Y H 2
2
1
11 = 81,92
397.0
043,0
2
= 0,051 m
5.
g
V Y H
2
2
1
11 =81,92
371.0046,0
2
= 0,053 m
Perhitungan Cd
Rumus :Yo g Yg b
QCd
...2
1.
115,081,92020,0078,0
001333,0
Cd = 0,568
2.
088,081,92020,0078,0
001333,0
Cd = 0,520
3.
074,081,92020,0078,0
001333,0
Cd = 0,472
4. 062,081,92020,0078,0
001333,0
Cd = 0,442
5. 55,081,92020,0078,0
001333,0
Cd = 0,411
Tabel Hasil Perhitungan Debit Aliran Melalui Pintu Tegak (Slui ce Gate )
dengan Q konstan
NoYg
( m )
Yo
( m )
Y1
( m )
Vo
( m/dt)
V1
( m/dt )
Ao
( m2
)
A1
( m2)
Q
( m3/dt )
CdHo
( m )
H1
( m )
1. 0,020 0,115 0,023 0,148 0,743 0,0096 0,0017 0,001333 0,568 0,116 0,051
2. 0,025 0,088 0,026 0,194 0,657 0,0068 0,0020 0,001333 0,520 0,089 0,048
3. 0,030 0,074 0,033 0,230 0,517 0,0057 0,0025 0,001333 0,472 0,076 0,046
4. 0,035 0,062 0,043 0,275 0,397 0,0048 0,0033 0,001333 0,442 0,065 0,051
5. 0,040 0,055 0,046 0,310 0,371 0,0043 0,0035 0,001333 0,411 0,059 0,053
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
19/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 19
b. Gambarkan grafik antara Q dengan Yo untuk Yg konstan dan grafik
antara Yo dengan Yg untuk kondisi Q konstan, untuk menunjukkan
karakteristik aliran.
Grafik untuk menunjukkan karakteristik aliran.
Dari grafik di atas didapatkan grafik linier yang berarti bahwa :
berdasarkan hasil praktikum yang dilakukan, hubungan antara nilai Q
dengan Yo adalah berbanding lurus, dimana semakin besar nilai debit
(Q) yang mengalir pada suatu saluran dengan ketinggian bukaan pintu
(Yg) konstan, maka ketinggian muka air sebelum melalui pintu ( sluice
gate) yang diberi notasi Yo akan semakin tinggi. Berlaku juga
sebaliknya.
0.001322 0.001369 0.001446
0.00167 0.001723
0
0.0002
0.0004
0.0006
0.0008
0.001
0.0012
0.0014
0.0016
0.0018
0.002
0.1 0.115 0.124 0.137 0.142
Q
Yo
Grafik Hubungan antara Q dengan Yo untuk Kondisi YgKonstan
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
20/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 20
Dari grafik di atas didapatkan grafik linier yang berarti bahwa :
berdasarkan hasil praktikum yangdilakukan, antara ketinggian muka air
sebelum melalui pintu ( sluice gate) dengan notasi (Yo) berbanding
terbalik dengan ketinggian bukaan pintu (Yg) untuk kondisi dimana
debit air yang mengalir melalui saluran (Q) konstan. Pada saat debit air
mengalir konstan, semakin besar bukaan pintu (Yg), maka ketinggian
muka air yang mengalir sebelum melalui pintu (Yo) akan menurun.
c. Gambarkan grafik antara Cd dengan Q untuk Yg konstan dan grafik
antara Cd dengan Yg untuk kondisi Q konstan, untuk menunjukkan
perubahan nilai Cd dalam aliran
Grafik untuk menunjukkan perubahan nilai Cd dalam aliran.
0.115
0.088
0.074
0.0620.055
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
0.14
0.02 0.025 0.03 0.035 0.04
Yo
Yg
Grafik Hubungan antara Yo dengan Yg untuk Kondisi Q
Konstan
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
21/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 21
Dari grafik di atas didapatkan grafik yang cenderung linier yang
berarti bahwa : berdasarkan hasil praktikum yang dilakukan, pada
kondisi bukaan pintu (Yg) konstan, maka besarnya nilai koefisien debit
(Cd) dengan rumusYo g Yg b
QCd
...2 berbanding lurus dengan
besarnya debit yang mengalir (Q). Dimana semakin besar debit yang
mengalir pada suatu saluran, maka koefisien debit yang terjadi juga
akan semakin tinggi. Begitu pula sebaliknya. Namun terdapat juga
penurunan Cd dari Q sebesar 0,001322 ke Q sebesar 0,001369. Hal ini
dapat terjadi karena kesalahan dalam pengukuran sehingga diperlukan
percobaan lebih lanjut.
0.605
0.584
0.594
0.654 0.661
0.54
0.56
0.58
0.6
0.62
0.64
0.66
0.68
0.001322 0.001369 0.001446 0.00167 0.001657
Cd
Q
Grafik Hubungan antara Cd dengan Q untuk
Yg Konstan
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
22/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 22
Berdasarkan grafik di atas didapatkan grafik linier yang berarti
bahwa, berdasarkan praktikum yang dilakukan, pada saat debit (Q)
yang mengalir melalui suatu saluran adalah konstan, maka antara
ketinggian bukaan pintu (Yg) dengan koefisien debit (Cd) dengan
rumus Yo g Yg b
Q
Cd ...2 terjadi hubungan yang berlawanan /
berbanding terbalik. Semakin tinggi bukaan pintu, maka nilai koefisien
debitnya akan semakin kecil.
6. KESIMPULAN
Dari hasil pengamatan dalam percobaan dan perhitungan yang telah
dilakukan, maka dapat ditarik kesimpulan:
1.
Pengaruh dari nilai Yg dan Q terhadap nilai Cd untuk pengaliran di
bawah pintu
a. Untuk nilai Yg konstan.
Dengan bertambahnya nilai Yo maka nilai Q menjadi bertambah
besar (berbanding lurus).
Dengan bertambahnya nilai Q maka nilai Cd menjadi bertambah
besar (berbanding lurus).
b.
Untuk nilai Q konstan.
0.568
0.520.472
0.4420.411
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.02 0.025 0.03 0.035 0.04
Cd
Yg
Grafik Hubungan antara Cd denganYg untuk Kondisi
Q Konstan
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
23/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 23
Dengan bertambahnya nilai Yg maka nilai Yo menjadi
berkurang (berbanding terbalik) dan yang pada titik batasnya
ketika Yo = Yg akan terlihat seperti tidak terdapat pintu yang
menghalangi air.
Dengan bertambahnya nilai Yg maka nilai Cd menjadi
berkurang (berbanding terbalik). Dapat dilihat pada grafik di
atas.
c. Dalam percobaan ini, parameter yang sangat berpengaruh terhadap
nilai Cd adalah Yg, Y0, dan Q (debit aliran).
2.
Perbandingan hasil perhitungan H0 dan H1
a.
Besar nilai H1 berbanding lurus dengan H0. Semakin besar nilai H1,
maka nilai H0 juga semakin besar dan demikian sebaliknya.
b. Untuk nilai Yg konstan
Nilai H0 mengalami peningkatan dan umumnya memiliki nilai
yang lebih besar dibandingkan nilai H1
Nilai H1 mengalami peningkatan
c. Untuk nilai Q konstan.
Nilai H0 mengalami penurunan tetapi nilai yang dimiliki
masih lebih besar dari nilai H1
Nilai H1 mengalami penurunan
d. Perbedaan itu terjadi karena dipengaruhi oleh nilai Q, Vo ,dan Yo
pada perhitungan Ho dan nilai Q, V1, dan Y1 pada perhitungan H1.
7. SARAN
1.
Seharusnya untuk mempercepat kerja percobaan menggunakan alat
pengukur debit (pitot meter) untuk mengukur debit aliran air.
2. Kekentalan air diperhitungkan karena air kotor.
3.
Dalam melakukan praktikum hendaknya pengukuran tinggi air dilakukan
pada saat air benar-benar mencapai tinggi yang konstan agar
mendapatkan hasil yang optimal.
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
24/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 24
4. Sebelum melaksanakan praktikum sebaiknya memahami panduan
pelaksanaan praktikum terlebih dahulu, agar hasil praktikum lebih akurat
dan lancar dalam melaksanakan praktikum.
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
25/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 25
PRAKTIKUM HIDROLIKA SALURAN TERBUKA
Materi Percobaan :B
Loncatan Hidraulik
Dikerjakan Oleh :
Kelompok 6
1. Putu Glendy Prima Dipta 1404105045
2. I Nyoman Indra Kumara 1404105046
3.
I Made Aryatirta Predana 1404105047
4. I Putu Angga Pariyana Putra 1404105048
5. I Putu Gde Wira Suryatmaja 1404105049
6. Novia Lelyana 1404105050
7. Ni Kadek Sri 1404105051
8. I Putu Bagus Mega Dhendra 1404105052
Disetujui Oleh :
(Ir. I Ketut Suputra, MT.)
NIP. 19540817 198601 1 001
LABORATORIUM HIDROLIKA
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS UDAYANA
2015
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
26/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 26
PERCOBAAN B : LONCATAN HIDRAULIK
1. TUJUAN
Menunjukkan karakteristik loncat air pada aliran setelah „ sluice gate‟.
2. TEORI DASAR
Loncatan hidraulik merupakan salah satu bentuk aliran berubah secara
cepat (rapidly variete flow). Loncatan hidraulik terjadi apabila aliran di
saluran berubah dari super kritis menjadi subkritis.
Pemakaian praktis dari loncatan hidrolik, antara lain: (1) sebagai peredam
energi pada bendungan, saluran dan struktur hidrolik yang lain dan untuk
mencegah pengikisan struktur di bagian hilir; (2) untuk menaikkan kembali
tinggi energi atau permukaan air pada daerah hilir saluran pengukur dan juga
menjaga agar permukaan air saluran irigasi atau saluran distribusi yang lain
tetap tinggi; (3) untuk memperbesar tekanan pada lapis lindung sehingga
memperkecil tekanan angkat pada struktur tembok, dengan memperbesar
kedalaman air pada lapis lindung; (4) untuk memperbesar debit, dengan
mempertahankan air bawah balik, karena tinggi energi efektif akan berkurang
bila air bawah dapat menghilangkan loncatan hidrolik; (5) untuk
menunjukkan kondisi – kondisi aliran tertentu, misal adanya aliran superkritis
atau adanya penampang kontrol, sehingga letak pos pengukuran dapat
ditentukan.
g
V
.2
2
1
TailgateWater within control volume
Section 3Section bSection aSection 0 Section 1
H
H0or
E0
Y0
H1or
E1
Y2V2Y1V1Yg
Y b
V b
Y3V3
H3or
E3
g
V
.2
2
0 g
V
.2
2
3
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
27/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 27
1.81.2
1 5,021
1
3 r F y
y
5,01
1
. y g
V Fr
g
V y
g
V y H bb
a
a22
22
31
3
13
4 y y
y y H
Suatu loncatan hidraulik dapat terbentuk dalam saluran apabila
memenuhi persamaan berikut :
Dengan :
y1 = tinggi muka air sebelum loncatan.
y3 = tinggi muka air setelah loncatan.
Fr1 = bilangan froude saat y1,
Dari gambar di atas dapat dilihat hitungan kehilangan tinggi ( H ) dengan
kedalaman air sebelum loncatan atau ( ya ) dan kedalaman air setelah loncatan
(y b) dapat dijabarkan sebagai berikut:
Karena sectionnya sempit, maka ya = y1, dan dapat disederhanakan oleh
rumus berikut ini:
Dengan:
H = total kehilangan energi sepanjang loncat air.Va = kecepatan rata-rata sebelum loncat air (m/dt)
ya = kedalaman rata-rata sebelum loncat air (m).
V b = kecepatan rata-rata setelah loncat air (m/dt)
y b = kedalaman rata-rata setelah loncat air (m).
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
28/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 28
3. PERALATAN
a. Flume ( Saluran Terbuka )
b. Pintu Tegak ( Sluice Gate )
c.
Point Gauge
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
29/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 29
d. Pitot Meter ( Tabung Pitot dan Manometer )
5. CARA KERJA
a. Siapkan peralatan dan pastikan posisi saluran tebuka horizontal dan
posisi pintu tegak lurus dasar saluran.
b.
Letakkan point gauge di sebelah hilir dan setelah hulu pintu.
c. Atur dan pasang pitot meter di sisi flume.
d. Aturlah tinggi bukaan pintu (yg) = 20 mm dan tinggi muka air di hulu
pintu (y0) = …….mm, dan pastikan dalam kondisi konstan.
e. Letakkan tail gate di sisi paling ujung flume.
f. Alirkan air perlahan-lahan dengan membuka katup control aliran, sampai
membentuk loncatan air di sebelah hilir pintu. Amati dan gambar sketsa
loncatan airnya.
g. Naikkan tinggi muka air di hulu dengan memutar katup kontrol aliran
dan naikkan pula tail gate di ujung flume. Amati loncatan air dan gambar
sketsanya.
h. Untuk tiap langkah di atas, ukur dan catat nilai-nilai y1, yg, y3 dan Q.
i.
Ulangi lagi prosedur di atas untuk variasi Q yang lain dan tinggi bukaan
yg.
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
30/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 30
6. HASIL PENGAMATAN DAN PERHITUNGAN
Hasil Pengamatan
PERCOBAAN B : LONCATAN HIDRAULIK
Tanggal Percobaan : 15 Mei 2015
Kelompok : 6
1.
Putu Glendy Prima Dipta 1404105045
2. I Nyoman Indra Kumara 1404105046
3.
I Made Aryatirta Predana 1404105047
4. I Putu Angga Pariyana Putra 1404105048
5. I Putu Gde Wira Suryatmaja 1404105049
6.
Novia Lelyana 1404105050
7. Ni Kadek Sri 1404105051
8. I Putu Bagus Mega Dhendra 1404105052
Dosen :Ir. I Ketut Suputra, MT. Paraf:
Tabel Hasil Percobaan :
Lebar flume ( b ) = 0,078 meter
Percepatan gravitasi (g) = 9,81 m/dt2
Tabel Hasil Percobaan dengan Yg konstan
PercobaanYg
(meter)
Yo
(meter)
Y1
(meter)
Y3
(meter)
Q1
(liter/dt)
Q2
(liter/dt)
Q3
(liter/dt)
1. 0,020 0,128 0,014 0,071 10/6,00 10/6,18 10/6,57
2. 0,020 0,131 0,018 0,069 10/7,57 10/7,45 10/7,53
3. 0,020 0,140 0,019 0,072 10/6,71 10/6,95 10/7,16
4. 0,020 0,150 0,021 0,073 10/6,35 10/6,81 10/6,45
5. 0,020 0,166 0,021 0,076 10/5,48 10/5,53 10/5,03
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
31/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 31
Tabel Hasil Percobaan dengan Q konstan
PercobaanYg
(meter)
Yo
(meter)
Y1
(meter)
Y3
(meter)
Q1
(liter/dt)
Q2
(liter/dt)
Q3
(liter/dt)
1. 0,020 0,155 0,020 0,078 10/5,37 10/5,25 10/5,10
2. 0,021 0,125 0,020 0,077 10/5,37 10/5,25 10/5,10
3. 0,022 0,121 0,023 0,077 10/5,37 10/5,25 10/5,10
4. 0,023 0,115 0,025 0,077 10/5,37 10/5,25 10/5,10
5. 0,024 0,109 0,030 0,077 10/5,37 10/5,25 10/5,10
Hasil Perhitungan
a.
Hasil Pengukuran Debit Aliran Melalui Pintu Tegak (Sluice Gate) dengan
Yg konstan
1. 10 liter/06,00 detik = 1,667 liter/detik
10 liter/06,18 detik = 1,618 liter/detik
10 liter/06,57 detik = 1,522 liter/detik
+
Q = 4,807 liter/detik
detik liter 602,1
3
detik liter 807,4
Q1 = 0,001602 m3/detik
2. 10 liter/07,57 detik = 1.321 liter/ detik
10 liter/07,45 detik = 1,342 liter/ detik
10 liter/07,53 detik = 1,328 liter/ detik
+
Q = 3,991 liter/ detik
detik liter 330,1
3
detik liter 991,3
Q2 = 0,001330 m3/detik
3.
10 liter/06,71 detik = 1,490 liter/ detik
10 liter/06,95 detik = 1,439 liter/ detik
10 liter/07,16 detik = 1,397 liter/ detik
+
Q = 4,325 liter/ detik
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
32/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 32
detik liter 442,1
3
detik liter 325,4
Q3 = 0,001442 m3/detik
4. 10 liter/06,35 detik = 1,575 liter/ detik
10 liter/06,81 detik = 1,468 liter/ detik
10 liter/06,45 detik = 1,550 liter/ detik
+
Q = 4,593 liter/ detik
detik liter 531,1
3
detik liter 593,4
Q4 = 0,001531 m3/detik
5. 10 liter/05,48 detik = 1,825 liter/ detik
10 liter/05,53 detik = 1,808 liter/ detik
10 liter/05,03 detik = 1,988 liter/ detik
+
Q = 5,621 liter/ detik
detik liter 874,1
3
detik liter 621,5
Q5 = 0,001874 m3/detik
KondisiYg konstan
PercobaanYg
(meter)
Yo
(meter)
Y1
(meter)
Y3
(meter)
Q
(m3/dt)
1. 0,020 0,128 0,014 0,071 0,001602
2. 0,020 0,131 0,018 0,069 0,001330
3. 0,020 0,140 0,019 0,072 0,001442
4. 0,020 0,150 0,021 0,073 0,001531
5. 0,020 0,166 0,021 0,076 0,001874
Perhitungan V1
Rumus :bY
Q
A
QV
11
1
1. 014,0078,0
001602,0
1
1
bY
QV = 1,467 m/dt
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
33/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 33
2. 018,0078,0
001330,0
1
1
bY
QV = 0,947 m/dt
3. 019,0078,0
001442,0
11
bY
QV = 0,973 m/dt
4.
021,0078,0
001531,0
1
1
bY
QV = 0,935 m/dt
5.
021,0078,0
001874,0
1
1
bY
QV = 1,144 m/dt
Perhitungan V3
Rumus :
bY
Q
A
QV
33
3
1. 071,0078,0
001602,0
3
3
bY
QV = 0,289 m/dt
2. 069,0078,0
001330,0
3
3
bY
QV = 0,247 m/dt
3.
072,0078,0
001442,0
3
3
bY
QV = 0,257 m/dt
4. 073,0078,0
001531,0
3
3 bY
QV = 0,269 m/dt
5. 076,0078,0
001874,0
3
3
bY
QV = 0,316 m/dt
Perhitungan H1
Rumus : g
V Y H
2
2
111
1.
81,92
467,1014,0
2
221
11
g
V Y H = 0,124 m
2. 81,92
947,0018,0
2
22
111
g
V Y H = 0,064 m
3.
81,92
973,0019,0
2
22
1
11
g
V Y H = 0,067 m
4. 81,92
935,0021,0
2
22
111
g
V Y H = 0,066 m
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
34/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 34
5.
81,92
144,1021,0
2
22
1
11
g
V Y H = 0,088 m
Perhitungan ΔH
Rumus :31
3
13
4
)(
y y
y y H
1. 071,0014,04
)014,0071,0(
4
)( 3
31
3
13
y y
y y H = 0,047 m
2. 069,0018,04
)018,0069,0(
4
)( 3
31
3
13
y y
y y H = 0,027 m
3.
072,0019,04)019,0072,0(
4)( 3
31
313
y y y y H = 0,027 m
4. 073,0021,04
)021,0073,0(
4
)( 3
31
3
13
y y
y y H = 0,023 m
5. 076,0021,04
)021,0076,0(
4
)( 3
31
3
13
y y
y y H = 0,026 m
Perhitungan H3
Rumus : H H H 13
1. 047,0124,013 H H H = 0,077 m
2. 027,0064,013 H H H = 0,037 m
3. 027,0067,013 H H H = 0,040 m
4. 023,0066,013 H H H = 0,043 m
5. 026,0088,013 H H H = 0,062 m
Tabel Hasil Perhitungan Loncatan Hidrolis dengan Yg konstan
No. Yg
( m )
Yo
( m )
Y1
( m )
Y3
( m )
V1
( m/dt )
V3
( m/dt)
Q
( m3/dt )
H1
( m )
H3
( m )
H
( m )
1. 0,020 0,128 0,014 0,071 1,467 0,289 0,001602 0,124 0,077 0,047
2. 0,020 0,131 0,018 0,069 0,947 0,247 0,001330 0,064 0,037 0,027
3. 0,020 0,140 0,019 0,072 0,973 0,257 0,001442 0,067 0,040 0,027
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
35/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 35
4. 0,020 0,150 0,021 0,073 0,935 0,269 0,001531 0,066 0,043 0,023
5. 0,020 0,166 0,021 0,076 1,144 0,316 0,001874 0,088 0,062 0,026
b.
Hasil Pengukuran Debit Aliran Melalui Pintu Tegak (Sluice Gate) dengan
Q konstan
1. 10 liter/05,37 detik = 1,862 liter/ detik
10 liter/05,25 detik = 1,905 liter/ detik
10 liter/05,10 detik = 1,961 liter/ detik
+
Q = 5.728 liter/ detik
detik liter 909,1
3
detik liter 728,5
Q = 0,001909 m3/detik
Kondisi Q konstan
PercobaanYg
(meter)
Yo
(meter)
Y1
(meter)
Y3
(meter)
Q
(m3/dt)
1. 0,020 0,155 0,020 0,078 0,0019092. 0,021 0,125 0,020 0,077 0,001909
3. 0,022 0,121 0,023 0,077 0,001909
4. 0,023 0,115 0,025 0,077 0,001909
5. 0,024 0,109 0,030 0,077 0,001909
Perhitungan V1
Rumus :bY
Q
A
QV
11
1
1. 020,0078,0
0,001909
1
1
bY
QV = 1,223 m/dt
2. 020,0078,0
0,001909
1
1
bY
QV = 1,223 m/dt
3.
023,0078,0
001909,0
1
1
bY
QV = 1,064 m/dt
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
36/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 36
4. 025,0078,0
0,001909
1
1
bY
QV = 0,979 m/dt
5. 030,0078,0
0,001909
11
bY
QV = 0,816 m/dt
Perhitungan V3
Rumus :bY
Q
A
QV
33
3
1.
078,0078,0
0,001909
3
3
bY
QV = 0,314 m/dt
2.
077,0078,0
0,001909
3
3
bY
QV = 0,318 m/dt
3. 077,0078,0
0,001909
3
3
bY
QV = 0,318 m/dt
4. 077,0078,0
0,001909
3
3
bY
QV = 0,318 m/dt
5.
077,0078,0
0,001909
3
3
bY
QV = 0,318 m/dt
Perhitungan H1
Rumus : g
V Y H
2
2
1
11
1. 81,92
223,1020,0
2
22
111
g
V Y H = 0,096 m
2.
81,92
223,1020,0
2
22
1
11
g
V Y H = 0,096m
3. 81,92
064,1023,0
2
22
111
g
V Y H = 0,081 m
4.
81,92
979,0025,0
2
22
1
11
g
V Y H = 0,074 m
5. 81,92
816,0030,0
2
22
111
g
V Y H = 0,064 m
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
37/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 37
Perhitungan ΔH
Rumus :31
3
13
4
)(
y y
y y H
1. 078,0020,04
)020,0078,0(
4
)( 3
31
3
13
y y
y y H = 0.031 m
2. 077,0020,04
)020,0077,0(
4
)( 3
31
3
13
y y
y y H = 0.030 m
3. 077,0023,04
)023,0077,0(
4
)( 3
31
3
13
y y
y y H = 0.022 m
4.
077,0025,04)025,0077,0(
4)( 3
31
313
y y y y H = 0.018 m
5. 077,0030,04
)030,0077,0(
4
)( 3
31
3
13
y y
y y H = 0.011 m
Perhitungan H3
Rumus : H H H 13
1. 031,0096,013
H H H = 0,065 m
2. 030,0096,013 H H H = 0,066 m
3. 022,0081,013 H H H = 0,059 m
4. 018,0074,013 H H H = 0,056 m
5. 011,0064,013 H H H = 0,053 m
Tabel Hasil Perhitungan Loncatan Hidrolis dengan Q konstan
No. Yg
( m )
Yo
( m )
Y1
( m )
Y3
( m )
V1
( m/dt )
V3
( m/dt)
Q
( m3/dt )
H1
( m )
H3
( m )
H
( m )
1. 0,020 0,155 0,020 0,078 1,223 0,314 0,001909 0,096 0,065 0,031
2. 0,021 0,125 0,020 0,077 1,223 0,318 0,001909 0,096 0,066 0,030
3. 0,022 0,121 0,023 0,077 1.064 0,318 0,001909 0,081 0,059 0,022
4. 0,023 0,115 0,025 0,077 0,979 0,318 0,001909 0,074 0,056 0,018
5. 0,024 0,109 0,030 0,077 0,818 0,318 0,001909 0,064 0,053 0,011
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
38/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 38
a. Hitung V1 dan gambarkan grafik hubunganhubungan antara1
2
1
Y g
V
dan
1
3
Y
Y
Perhitungan: Dengan Yg konstan
Kondisi Yg konstan = 0,020 m dan g = 9.81 m/dt2
1
2
1
Y g
V
1.
014,081,9
467,1 2
1
2
1
Y g
V = 15,670
2.
018,081,9
947,0 2
1
2
1
Y g
V = 5,079
3.019,081,9
973,0 2
1
2
1
Y g
V = 5,079
4.021,081,9
935,0 2
1
2
1
Y g
V = 4,244
5.021,081,9
144,1 2
1
2
1
Y g
V = 6,353
1
3
Y
Y 1.
014,0
071,0
1
3
Y
Y = 5,071
2.018,0
069,0
1
3
Y
Y = 3,833
3.019,0
072,0
1
3
Y
Y = 3,789
4. 021,0
073,0
1
3
Y
Y
= 3,476
5.021,0
076,0
1
3
Y
Y = 3,619
No.1
2
1
Y g
V
1
3
Y
Y
1 15,670 5,071
2 5,079 3,833
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
39/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 39
3 5,079 3,789
4 4,244 3,476
5 6,353 3,619
Grafik hubungan antara1
2
1
Y g
V
dan
1
3
Y
Y untuk kondisi Yg konstan
Dari grafik diatas dapat disimpulkan bahwa hubungan1
3
Y
Y
dengan1
2
1
Y g
V
cenderung berbanding lurus dimana jika nilai1
3
Y
Y
tinggi maka nilai1
2
1
Y g
V
akan semakin tinggi. Dimana Yg konstan = 0,020 m. Namun terdapat juga
penurunan dalam grafik tersebut. Hal ini dapat terjadi karena kesalahan
dalam pengukuran sehingga diperlukan percobaan lebih lanjut.
Perhitungan: Dengan Q konstan
Kondisi Q konstan = 0,001909 m3/dt dan g = 9.81 m/dt2
0.000
1.000
2.000
3.000
4.000
5.000
6.000
0.000 2.000 4.000 6.000 8.000 10.000 12.000 14.000 16.000 18.000
1
3
Y
Y
1
2
1
Y g
V
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
40/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 40
1
2
1
Y g
V
1.
1
2
1
gxY
V =
020.081.9
1,2232
x7.623
2.1
2
1
gxY
V
= 623.7020.081.9
1,2232
x
3.1
2
1
gxY
V = 017.5
023.081.9
1.0642
x
4.1
2
1
gxY
V = 908.3
025.081.9
979.0 2
x
5.030,081,9
818,0 2
1
2
1
Y g
V = 2.273
1
3
Y
Y 1.
1
3
Y
Y =
020.0
078.0= 3.9
2.1
3
Y
Y =
020.0
077.0= 3.85
3.1
3
Y
Y =
023.0
077.0= 3.34
4.1
3
Y
Y =
025.0
077.0= 3.08
5.030,0
077,0
1
3
Y
Y = 2.56
No.1
2
1
Y g
V
1
3
Y
Y
1 7.623 3.9
2 7.623 3.85
3 5.017 3.34
4 3.908 3.08
5 2.273 2.56
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
41/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 41
Grafik hubungan antara1
2
1
Y g
V
dan
1
3
Y
Y untuk kondisi Q konstan
Dari grafik diatas dapat disimpulkan bahwa hubungan1
3
Y
Y dengan
1
2
1
Y g
V
berbanding lurus dimana jika nilai1
3
Y
Y
tinggi maka nilai1
2
1
Y g
V
akan
semakin tinggi. Dimana Q konstan = 0,001909 m3/dt.
b. Hitung ΔH/Y1 dan gambarkan grafik hubungan antara1Y
H dengan
1
3
Y
Y
Perhitungan: Dengan Yg konstan
1Y
H 1.
014,0
047,0
1
Y
H = 3,357
2.018,0
027,0
1
Y
H = 1,500
3.019,0
027,0
1
Y
H = 1,421
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
1
3
Y
Y
1
2
1
Y g
V
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
42/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 42
4.021,0
023,0
1
Y
H = 1,095
5.021,0
026,0
1
Y
H = 1,238
No.1Y
H
1
3
Y
Y
1 3,357 5,071
2 1,500 3,833
3 1,421 3,789
4 1,095 3,476
5 1,238 3,619
Grafik hubungan antara1Y
H dengan
1
3
Y
Y dengan kondisi Yg konstan
0.000
1.000
2.000
3.000
4.000
5.000
6.000
0.000 0.500 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000 3.500 4.000
1Y
H
1
3
Y
Y
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
43/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 43
Dari grafik diatas dapat disimpulkan bahwa hubungan1
3
Y
Y
dengan1Y
H
berbanding lurus, dimana jika nilai 1
3
Y
Y
tinggi maka nilai
1Y
H
akan
semakin tinggi. Dimana Yg konstan = 0,020 m.
Perhitungan: Dengan Q konstan
1Y
H 1.
1Y
H =
020.0
0.031= 1.55
2. 1Y
H
= 020.0
030.0
= 1.5
3.1Y
H =
023.0
022.0= 0.95
4.1Y
H =
025.0
018.0=0.72
5.1Y
H =
030.0
011.0= 0.36
No.1Y
H
1
3
Y
Y
1 1.55 3.9
2 1.5 3.85
3 0.95 3.34
4 0.72 3.08
5 0.36 2.56
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
44/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 44
Grafik hubungan antara1Y
H dengan
1
3
Y
Y dengan kondisi Q konstan
Dari grafik diatas dapat disimpulkan bahwa hubungan1
3
Y
Y dengan
1Y
H
berbanding lurus, dimana jika nilai1
3
Y
Y
tinggi maka nilai1Y
H akan
semakin tinggi. Q konstan = 0,001909 m3/dt.
c. Hitunglah nilai Yc (kedalaman kritis) dan ujilah apakah Y1
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
45/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 45
3.
3/1
2
23/1
2
2
078,081,9
001442,01
b g
QYc
= 0,033
4.
3/1
2
23/1
2
2
078,081,9001531,01
b g QYc
= 0,034
5.
3/1
2
23/1
2
2
078,081,9
001874,01
b g
QYc
= 0,039
No.Y1
(m)
Yc
(m)
Y3
(m)
1 0,014 0.035 0,071
2 0,018 0.031 0,069
3 0,019 0.033 0,072
4 0,021 0.034 0,073
5 0,021 0,039 0,076
Melihat tabel di atas, maka dapat disimpulkan nilai Yc terletak diantara Y1
dan Y3. Maka: Y1 < Yc < Y3
Perhitungan: Dengan Q konstan
Yc =
3/1
2
2
.
.
b g
Q
Yc =
3/1
2
2
078.081,9
)0.001909(1
x = 0.0393
Karena Q konstan = 0,001909 m3
/dt, maka nilai Yc sama untuk setiap
percobaan yaitu 0,0393.
No.Y1
(m)
Yc
(m)
Y3
(m)
1 0,020 0.0393 0,078
2 0,020 0.0393 0,077
3 0,023 0.0393 0,077
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
46/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 46
4 0,025 0.0393 0,077
5 0,030 0.0393 0,077
Melihat tabel di atas, maka dapat disimpulkan nilai Yc terletak diantara Y1
dan Y3. Maka: Y1 < Yc < Y3
d.
Hitung nilaiYc
H
Perhitungan: Dengan Yg konstan
Yc
H 1.
035,0
047,0
Yc
H = 1,343
2.031,0
027,0
Yc
H = 0,871
3.033,0
027,0
Yc
H = 0,818
4.034,0
023,0
Yc
H = 0,676
5.
039,0
026,0
Yc
H = 0,667
No. H
(m)
Yc
(m) Yc
H
1 0,047 0.035 1,343
2 0,027 0.031 0,871
3 0,027 0.033 0,818
4 0,023 0.034 0,676
5 0,026 0,039 0,667
Perhitungan: Dengan Q konstan
Yc
H 1.
0393,0
031,0
Yc
H = 0.788
2.
0393,0
030,0
Yc
H = 0,763
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
47/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 47
3.0393,0
022,0
Yc
H = 0,559
4.0393,0
018,0
Yc
H = 0,458
5.0393,0
011,0
Yc
H = 0,278
No. H
(m)
Yc
(m) Yc
H
1 0,031 0.0393 0.788
2 0,030 0.0393 0.763
3 0,022 0.0393 0.559
4 0,018 0.0393 0.458
5 0,011 0.0393 0.279
6. KESIMPULAN
Dari hasil pengamatan dalam percobaan dan perhitungan yang telah
dilakukan, maka dapat ditarik kesimpulan:
1.
Pada loncatan hidrolis, terjadi pengurangan kecepatan aliran secara
mendadak dari V1 menjadi V3 dan pertambahan kedalaman aliran dari Y1
menjadi Y3.
2. Hasil perhitungan H danYc
H dengan Yg konstan, dapat dilihat sebagai
berikut:
No.
H
(m) Yc
H
1. 0,047 1,343
2. 0,027 0,871
3. 0,027 0,818
4. 0,023 0,676
5. 0,026 0,667
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
48/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 48
Kurva hubungan antara energi spesifik H denganYc
H
Dimana Yg = 0.020 m
Dari kurva hubungan antara energi spesifik H dengan
Yc
H ,
didapatkan grafik cenderung linier, ini menunjukkan bahwa kehilangan
(ΔH) sebanding atau berbanding lurus dengan perhitunganYc
H . Namun
terdapat juga penurunan yang tidak terlalu besar dalam grafik tersebut.
Hal ini dapat terjadi karena kesalahan dalam pengukuran sehingga
diperlukan percobaan lebih lanjut.
3.
Hasil perhitungan H
dan Yc
H
dengan Q konstan, dapat dilihat sebagai
berikut:
No. H
(m) Yc
H
1. 0,031 0.788
2. 0,030 0.763
3. 0,022 0.559
0.000
0.200
0.400
0.600
0.800
1.000
1.200
1.400
1.600
0.000 0.005 0.010 0.015 0.020 0.025 0.030 0.035 0.040 0.045 0.050
H
Yc
H
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
49/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 49
4. 0,018 0.458
5 0,011 0.279
Kurva hubungan antara energi spesifik H denganYc
H
Dimana Q konstan = 0,001909 m3/dt.
Dari kurva hubungan antara energi spesifik H denganYc
H ,
didapatkan grafik linier, ini menunjukkan bahwa kehilangan (ΔH)
sebanding atau berbanding lurus dengan perhitunganYc
H .
4. Loncatan hidrolik yang mana batas energi masih dalam batas toleransi
diaplikasikan untuk menurunkan kecepatan aliran air yang mengalir
melewati pintu air melalui suatu saluran air. Sehubungan dengan hal
tersebut, energi yang mengalir akan menurun/berkurang. Energi yang
berpindah setelah loncatan adalah menjauhi sluice gate (menuju bagian
hilir).
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035
H
Yc H
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
50/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 50
7. SARAN
1. Seharusnya untuk mempercepat kerja percobaan menggunakan alat
pengukur debit (Pitot meter) untuk mengukur debit aliran air.
2.
Kekentalan air diperhitungkan karena air kotor.
3. Dalam melakukan praktikum hendaknya pengukuran tinggi air dilakukan
pada saat air benar-benar mencapai tinggi yang konstan agar mendapatkan
hasil yang optimal.
4.
Sebelum melaksanakan praktikum sebaiknya memahami panduan
pelaksanaan praktikum terlebih dahulu, agar hasil praktikum lebih akurat
dan lancar dalam melaksanakan praktikum.
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
51/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 51
PRAKTIKUM HIDROLIKA SALURAN TERBUKA
Materi Percobaan : C
Bendung Ambang Lebar (Broad Crested Weir )
Dikerjakan Oleh :
Kelompok 6
1. Putu Glendy Prima Dipta 1404105045
2. I Nyoman Indra Kumara 1404105046
3.
I Made Aryatirta Predana 1404105047
4. I Putu Angga Pariyana Putra 1404105048
5. I Putu Gde Wira Suryatmaja 1404105049
6.
Novia Lelyana 1404105050
7. Ni Kadek Sri 1404105051
8. I Putu Bagus Mega Dhendra 1404105052
Disetujui Oleh :
(Ir. I Ketut Suputra, MT.)
NIP. 19540817 198601 1 001
LABORATORIUM HIDROLIKA
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS UDAYANA
2015
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
52/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 52
PERCOBAAN C : BENDUNG AMBANG LEBAR (BROAD CRESTED
WEIR )
1.
TUJUAN
a.
Mendemonstrasikan aliran melalui ambang lebar.
b. Menunjukkan bahwa ambang lebar dapat digunakan untuk mengukur
debit.
2. TEORI DASAR
Peluap disebut ambang lebar apabila B > 0,66 H, dengan B adalah peluap /
ambang lebar dan H adalah tinggi peluapan. Dipandang dari A dan B tinggi
air di atas peluap pada titik A adalah H, sedang pada titik B adalah yc (h).
Kondisi aliran di hilir peluap ambang lebar tidak mengalami ”obstruction”,
hal ini menunjukkan bahwa aliran di atas ambang adalah maksimum. Dalam
kondisi demikian terjadi aliran kritis di atas ambang, sehingga dapat dipakai
sebagai dasar mengukur energi spesifik. Bila kecepatan di hulu ambang kecil,
maka nilai tinggi kecepatan
g V
220 dapat diabaikan dan energi spesifik di
atas ambang adalah E = H.
Debit aliran yang lewat ambang lebar dapat dihitung dengan formula:
dan
persamaan di atas di substitusikan sehingga diperoleh:
22.2.. yc Hyc g BCd Q
H yc3
2
23
...71,1 H BCd Qmaks
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
53/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 53
keterangan :
Q = debit di atas ambang (m3/s).
B = lebar ambang (m).
H = tinggi peluap (m). ;Cd = koefisien
debit.
3. PERALATAN
a. Flume ( Saluran Terbuka)
B A
g
Vc
.2
2
H
Y0P
L g
V
.2
2
0
E0 yc
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
54/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 54
b. Model Ambang Lebar
c.
Point Gauge
d. Pitot Meter
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
55/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 55
4. CARA KERJA
a. Siapkan peralatan dan pastikan posisi flume dan peluap ambang lebar
horizontal.
b.
Alirkan air secara perlan-lahan sampai melimpah sedikit di atas ambang
dan hentikan aliran.
c.
Ukur dan catat tinggi air di hulu ambang sebagai data batas
permukaannya.
d.
Alirkan air kembali untuk mendapatkan ketinggian H tertentu di atas
ambang, dan naikkan aliran untuk mendapatkan data H yang lain
sebanyak 4 kali dengan interval kenaikan ( ∆H ) = 10 mm.
e.
Pada setiap langkah percobaan ukur dan catat nilai H, Q, Y0, Yc, dan L.
f. Gambarkan profil aliran yang terjadi di setiap pengaliran.
5. HASIL PENGAMATAN DAN PERHITUNGAN
Hasil Pengamatan
PERCOBAAN C : BENDUNG AMBANG LEBAR ( BROAD
CRESTED WEIR)Tanggal Percobaan : 15 Mei 2015
Kelompok : 6
1. Putu Glendy Prima Dipta 1404105045
2.
I Nyoman Indra Kumara 1404105046
3. I Made Aryatirta Predana 1404105047
4.
I Putu Angga Pariyana Putra 1404105048
5.
I Putu Gde Wira Suryatmaja 14041050496. Novia Lelyana 1404105050
7. Ni Kadek Sri 1404105051
8. I Putu Bagus Mega Dhendra 1404105052
Dosen :Ir. I Ketut Suputra, MT. Paraf:
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
56/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 56
Tabel Hasil Percobaan :
Lebar ambang ( b ) = 0,078 meter
Tinggi ambang ( h ) = 0,1 meter
Panjang ambang = 0,348 meter
Percepatan gravitasi ( g ) = 9,81 m/dt2
Tabel hasil pengamatan Bendung Ambang Lebar
Variasi Yo ( m ) Yc ( m ) L ( m ) H ( m ) Q1 (liter/dt) Q2 (liter/dt) Q3 (liter/dt)
1. 0,133 0,025 0,280 0,035 10/17,95 10/18,11 10/18,45
2. 0,137 0,025 0,268 0,040 10/14,70 10/13,33 10/16,56
3. 0,143 0,031 0,260 0,045 10/8,59 10/10,61 10/8,03
4. 0,144 0,033 0,260 0,050 10/7,26 10/7,61 10/6,98
5. 0,148 0,035 0,228 0,055 10/6,43 10/6,01 10/6,50
Hasil Perhitungan
Hasil Pengukuran Debit Aliran Melalui Bendung Ambang Lebar
1.
10 liter/17,95 detik = 0,557 liter/detik
10 liter/18,11 detik = 0,552 liter/detik10 liter/18,45 detik = 0,542 liter/detik
+
Q = 1,651 liter/detik
Q1 =1,651 liter /detik
3= 0,550 liter/detik = 0,000550 m3/detik
2. 10 liter/14,70 detik = 0,680 liter/detik
10 liter/13,33 detik = 0,750 liter/detik
10 liter/16,56 detik = 0,604 liter/detik
+
Q = 2,034 liter/detik
Q2 =2,034 liter /detik
3 = 0,678 liter/detik = 0,000678 m3/detik
3.
10 liter/08,59 detik = 1,164 liter/detik
10 liter/10,61 detik = 0,943 liter/detik
10 liter/08,03 detik = 1,245 liter/detik
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
57/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 57
+
Q = 3,352 liter/detik
Q3 =
3,352 liter /detik
3 = 1,117 liter/detik = 0,001117 m
3
/detik
4. 10 liter/07,26 detik = 1,377 liter/detik
10 liter/07,61 detik = 1,314 liter/detik
10 liter/06,98 detik = 1,433 liter/detik
+
Q = 4,124 liter/detik
Q4 =4,124 liter /detik
3
= 1,375 liter/detik = 0,001375 m3/detik
5. 10 liter/06,43 detik = 1,555 liter/detik
10 liter/06,01 detik = 1,664 liter/detik
10 liter/06,50 detik = 1,538 liter/detik
+
Q = 4,757 liter/detik
Q5 =4,757 liter /detik
3= 1,586 liter/detik = 0,001586 m3/detik
a.
Hitung nilai Cd untuk setiap nilai Q
Tabel hasil pengamatan Bendung Ambang Lebar
Variasi Yo ( m ) Yc ( m ) L ( m ) H ( m ) Q ( m /dt )
1. 0,113 0,025 0,280 0,035 0,000550
2. 0,137 0,025 0,268 0,040 0,000678
3. 0,143 0,031 0,260 0,045 0,001117
4. 0,144 0,033 0,260 0,050 0,001375
5. 0,148 0,035 0,228 0,055 0,001586
Perhitungan H3/2
1.
H3/2 = (0,035) 3/2 = 0,00655
2. H3/2 = (0,040) 3/2 = 0,00800
3.
H3/2 = (0,045) 3/2 = 0,00955
4.
H3/2
= (0,050) 3/2
= 0,01118
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
58/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 58
5. H3/2 = (0,055) 3/2 = 0,01290
Perhitungan Cd
Rumus :2/3....71,1 H xb x
QCd
1. 2/3
....71,1 H xb x
QCd =
0,00655078,071,1
0,000550
x x= 0,629
2. 2/3
....71,1 H xb x
QCd =
00800,0078,071,1
0,000678
x x= 0,635
3. 2/3....71,1 H xb x
QCd =
00995,0078,071,1
001117,0
x x= 0,842
4.
2/3....71,1 H xb x
QCd =
01118,0078,071,1
001375,0
x x= 0,922
5. 2/3
....71,1 H xb x
QCd =
01290,0078,071,1
001586,0
x x= 0,922
Tabel Hasil Perhitungan Bendung Ambang Lebar (Broad Crested Weir )
PercobaanYo
( m )
Yc
( m )
L
( m )
H
( m )
Q
(m3/dt)H3/2 Cd
1. 0,113 0,025 0,280 0,035 0,000550 0,00655 0,629
2. 0,137 0,025 0,268 0,040 0,000678 0,00800 0,635
3. 0,143 0,031 0,260 0,045 0,001117 0,00955 0,842
4. 0,144 0,033 0,260 0,050 0,001375 0,01118 0,922
5. 0,148 0,035 0,228 0,055 0,001586 0,01290 0,922
b.
Gambarkan grafik hubungan Q dan H, Q dan Cd, serta H dan Cd
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
59/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 59
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0 0.0002 0.0004 0.0006 0.0008 0.001 0.0012 0.0014 0.0016 0.0018
Grafik Hubungan Antara Q dengan H
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
0 0.0002 0.0004 0.0006 0.0008 0.001 0.0012 0.0014 0.0016 0.0018
Grafik Hubungan Antara Q dengan Cd
Dari grafik di atas didapatkan bahwa besarnya debit (Q)
mempengaruhi tinggi peluapan (H). Dimana semakin besar debit, maka
tinggi peluapan akan semakin besar, begitu pula sebaliknya.
Q
H
Q
Cd
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
60/61
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 60
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06
Grafik Hubungan Antara H dengan Cd
Dari grafik tersebut didapatkan bahwa besarnya debit (Q) mempengaruhi
besarnya koefisien debit (Cd) dimana pertambahan debit aliran menyebabkan
pertambahan pada nilai Cd.
Dari grafik di atas didapatkan bahwa besarnya tinggi peluapan ( H )
mempengaruhi nilai koefisien debit ( Cd ), dimana pertambahan H akan
menyebabkan nilai Cd meningkat dan sebaliknya.
c. Buatlah rumus empiris hubungan Q dan H
Jawab:
Q = Cd B g 2 32 h Hh ; dimana h = 2/3 H
Q = Cd B 81.92 x 32 )3/2(3/2 H H H
Q = Cd B 4.43 3
27
4 H
Q = Cd B 1.71 2/3 H
Q = 1.71 Cd B 2/3 H
Cd
H
-
8/17/2019 4 Laporan Praktikum Mekanika Fluida Dan Hidrolika Saluran Terbuka
61/61
Dimana :
Q = debit di atas ambang (m3/dt)
B = lebar ambang (m)
H = tinggi peluapan (m)
Cd = koefisien debit
6. KESIMPULAN
Dari hasil pengamatan dalam percobaan dan perhitungan yang telah
dilakukan, maka dapat ditarik kesimpulan :
1. Bahwa nilai Cd rata – rata ialah 0,79.
2.
Aliran di atas ambang selalu paralel.
3. Panjang pengempangan (L) tidak berpengaruh terhadap nilai Cd, hal ini
terbukti dengan persamaan :2/3
....71,1 H xb x
QCd
7. SARAN
1. Seharusnya untuk mempercepat kerja percobaan menggunakan alat
pengukur debit (Pitot meter) untuk mengukur debit aliran air.
2. Kekentalan air diperhitungkan karena air kotor.
3. Dalam melakukan praktikum hendaknya pengukuran tinggi air dilakukan
pada saat air benar-benar mencapai tinggi yang konstan agar
mendapatkan hasil yang optimal.
4. Sebelum melaksanakan praktikum sebaiknya memahami panduan
pelaksanaan praktikum terlebih dahulu, agar hasil praktikum lebih akurat
dan lancar dalam melaksanakan praktikum.
top related