bab iii percobaan pintu sorong (musyawir hadi)

33
PRAKTIKUM HIDROLIKA (HSKB 412) KELOMPOK V BAB III PERCOBAAN PINTU SORONG A. Pendahuluan Sejak dahulu diketahui bahwa air merupakan kebutuhan pokok manusia. Pemanfaatannya untuk menunjang kehidupan manusia dirasa makin hari makin berkembang. Mulai dari makan minum dan sanitasi sampai pada produksi barang industri, penerangan dan irigasi. Semua dari hal tersebut tentu banyak mengandalkan potensi sumber air, diantaranya air sungai, air tanah, dan sebagainya. Sehubungan dengan pemanfaatan air untuk irigasi dan kebutuhan yang lain, seringkali dibuatlah bangunan air seperti waduk, saluran, pintu air, terjunan, bendung dan lain sebagainya guna mengatur dan mengendalikan air tersebut. Untuk menyalurkan air ke berbagai tempat guna keperluan irigasi, drainase, air bersih dan sebagainya sering dibuat saluran dengan menggunakan saluran terbuka. Pada pengoperasiannya untuk membagi air, mengatur debit dan sebagainya kadang-kadang diperlukan suatu alat yang disebut pintu air. Banyak macam dan jenis pintu air dan salah satu diantaranya adalah pintu sorong (sluice gate). FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT BANJARBARU

Upload: musyawir-hadi

Post on 25-Oct-2015

480 views

Category:

Documents


45 download

DESCRIPTION

hidraulika

TRANSCRIPT

Page 1: Bab III Percobaan Pintu Sorong (Musyawir Hadi)

PRAKTIKUM HIDROLIKA (HSKB 412)KELOMPOK V

BAB III

PERCOBAAN PINTU SORONG

A. Pendahuluan

Sejak dahulu diketahui bahwa air merupakan kebutuhan pokok manusia.

Pemanfaatannya untuk menunjang kehidupan manusia dirasa makin hari makin

berkembang. Mulai dari makan minum dan sanitasi sampai pada produksi

barang industri, penerangan dan irigasi. Semua dari hal tersebut tentu banyak

mengandalkan potensi sumber air, diantaranya air sungai, air tanah, dan

sebagainya. Sehubungan dengan pemanfaatan air untuk irigasi dan kebutuhan

yang lain, seringkali dibuatlah bangunan air seperti waduk, saluran, pintu air,

terjunan, bendung dan lain sebagainya guna mengatur dan mengendalikan air

tersebut. Untuk menyalurkan air ke berbagai tempat guna keperluan irigasi,

drainase, air bersih dan sebagainya sering dibuat saluran dengan menggunakan

saluran terbuka. Pada pengoperasiannya untuk membagi air, mengatur debit

dan sebagainya kadang-kadang diperlukan suatu alat yang disebut pintu air.

Banyak macam dan jenis pintu air dan salah satu diantaranya adalah pintu

sorong (sluice gate).

Untuk itulah maka dirasa perlu untuk mempelajari bagaimana sebuah

pintu sorong berpengaruh dalam sebuah aliran air pada saluran air terbuka.

B. Maksud dan Tujuan

1. Menentukan koefisien kecepatan (Cv).

2. Menentukan koefisien kontraksi (Cc).

3. Mengamati aliran air pada pintu sorong.

4. Menentukan gaya tekan yang bekerja pada pintu sorong untuk distribusi

tekanan non hidrostatik (Fg).

5. Menentukan gaya tekan yang bekerja pada pintu sorong untuk distribusi

tekanan hidrostatik (Fh).

6. Menentukan besarnya kehilangan tinggi tenaga akibat loncatan air (ΔH)

FAKULTAS TEKNIK SIPILUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

BANJARBARU

Page 2: Bab III Percobaan Pintu Sorong (Musyawir Hadi)

PRAKTIKUM HIDROLIKA (HSKB 412)KELOMPOK V

7. Menentukan hubungan kedalaman aliran sebelum dan sesudah loncatan

air (ya, yb).

C. Alat dan Bahan

1. Satu set model saluran air terbuka yang terbuat dari kaca dan dilengkapi

dengan pipa air, pompa air dan manometer air raksa.

2. Model pintu sorong

3. Alat pengukur kedalaman air (Point Gauge)

4. Alat ukur panjang (mistar ukur)

D. Prosedur Percobaan

1. Kedudukan saluran diatur hingga dasar horizontal.

2. Pintu sorong dipasang hingga tetap vertikal.

3. Bukaan Yg diatur antara 10 – 20 mm, kemudian debit ditentukan dengan

mengukur Y0,Y1, dan ∆H pada manometer.

4. Dengan harga debit yang sama dengan nomor 3, pintu sorong diatur

sehingga besar Y0 antara 76 -137 mm, kemudian diukur Yg, Y1, ∆H.

5. Debit diubah dengan mengatur katup pompa dan pintu sorong sehingga

Y0, sama dengan harga Y0 pada nomor 4 diatas, kemudian diukur Yg, Y1,

∆H (dalam pengaturan pintu sorong perlu kesabaran dan hati-hati).

6. Dengan debit yang masih sama, pintu sorong diatur sehingga harga Y0

dan Y1 sama seperti nomor 3 diatas.

7. Percobaan diulangi untuk debit yang berbeda

E. Data Hasil Percobaan

Tabel I.1. Data hasil percobaan di laboratorium

No∆H

(cmHg)Q

(cm3/det)Yg

(cm)Y0

(cm)Y1

(cm)Ket

1 701,0 8,0 1,0 Y2 =

1,5 10,5 1,2 Y3 = Y4 =

2 80 1,5 8,3 1,1 Y2 = 1,0 12,0 1,0 Y3 =

FAKULTAS TEKNIK SIPILUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

BANJARBARU

Page 3: Bab III Percobaan Pintu Sorong (Musyawir Hadi)

V02/2gPintu SorongH0=E0H1=E1

Y0V12/2g

V0Fh/F0Fg

Yg Y1 F1

PRAKTIKUM HIDROLIKA (HSKB 412)KELOMPOK V

Y4 =

3 1502,0 8,1 1,5 Y2 =

1,5 13,7 1,0 Y3 = Y4 =

4 1201,5 13,2 2,2 Y2 =

2,0 7,6 2 Y3 = Y4 =

F. Perhitungan

F. 1. Dasar Teori

Gambar 1.1. Aliran dibawah pintu sorong dengan dasar horizontal

Y0 = tinggi muka air di hulu.

Y1 = tinggi muka air di hilir.

Yg = tinggi ujung bawah pintu sorong dari dasar saluran.

Persamaan Bernoulli dapat diterapkan hanya di dalam kasus dimana

kehilangan energi diabaikan dari satu potongan ke potongan yang lain, atau

bilamana tinggi kehilangan energi sudah diketahui.

(Bambang Triatmodjo, 1996)

Menentukan Cv, Cc, Cd

Aliran dibawah pintu sorong adalah sebuah contoh aliran konvergen ;

dimana persamaan untuk debit diperoleh dengan cara menyamakan energi di

penampang 0 dan 1.

Jadi : HO=H1

FAKULTAS TEKNIK SIPILUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

BANJARBARU

Page 4: Bab III Percobaan Pintu Sorong (Musyawir Hadi)

PRAKTIKUM HIDROLIKA (HSKB 412)KELOMPOK V

Garis energi pada penampang 1 adalah paralel (karena permukaan bebas

paralel dengan dasar saluran), maka distribusi tekanan adalah hidrostatik.

Energi spesifik dinyatakan dengan unsur elevasi sedemikan rupa,

sehingga dasar saluan dianggap sebagai datum, z = 0, jadi:

E=Y +V 2

2g

Harga minimum dari energi spesifik berada pada kondisi aliran kritis,

kedalamannya disebut kedalaman kritis (Yc). Aliran pada kedalaman yang lebih

tinggi dari Yc dinamakan aliran subkritis dan bila lebih rendah dari Yc

dinamakan aliran superkritis. Kedalaman kritis dapat ditentukan dengan rumus

sebagai berikut:

(Fathurrazie Shadiq, 2008)

Yc=[ Q2

b2 . g ]1/3

Karena distribusi kecepatan pada penampang adalah seragam dengan

demikian tinggi energi total (H’) dari setiap garis arus adalah:

Ho¿=Yo¿+P¿

ρ . g+

V02

2g=Y 1+

P¿

ρ . g+

V12

2g=H1

Y O+V

O2

2g=Y 1+

V12

2g ... (1)

Subtitusikan harga kecepatan yang dinyatakan dalam Q, kedalam persamaan

(1):

Y O+ Q2

2g . b2. YO2

=Y 1+Q2

2g . b2 .Y12

maka, didapat:

FAKULTAS TEKNIK SIPILUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

BANJARBARU

Page 5: Bab III Percobaan Pintu Sorong (Musyawir Hadi)

PRAKTIKUM HIDROLIKA (HSKB 412)KELOMPOK V

Q Teoritis

Qt=b . Y O .√2g .Y 1

√ Y O

Y 1

+1 atau

Qt=b . Y 1 .√2g . Y O

√ Y 1

Y O

+1... (2)

Reduksi kecil dalam debit akibat adanya tahanan kekentalan antara

penampang 0 dan 1, diperhitungkan dengan memasukkan koefesien Cv

kedalam persamaan (2) :

Q=Cv .b . Y 1 .√2g .Y O

√ Y 1

Yo+1

... (3)

Harga Cv berkisar antara 0,95 dan 1,00 (0,95 < Cv <1), tergantung pada

bentuk pola aliran (dinyatakan oleh perbandingan Yg/Yo) dan gesekan.

Kedalaman hilir (Y1) dapat dinyatakan sebagai bagian daripada

ketinggian lubang pintu sorong:

Y1 = Cc.Yg

Dimana Cc adalah koefesien kontraksi yang biasanya diberi harga 0,61.

Koefesien kontraksi hampir tidak tergantung pada perbandingan Yg/Yo.

Sehingga persamaan (3) menjadi:

Q=Cv .Cc .b .Yg .√2g .Y O

√Cc .YgY O

+1

Persamaan diatas kadang-kadang ditulis sebagai berikut:

(Bambang Triatmodjo, 1996)

Q=Cd. b . Yg .√2g . Yo ... (4)

Dimana Cd (koefisien debit) adalah fungsi dari Cv, Cc, Yg, & Yo.

Persamaan untuk aliran tenggelam, adalah sebagai berikut:

Q=K . Cd .b . Yg.√2g . Yo

FAKULTAS TEKNIK SIPILUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

BANJARBARU

Page 6: Bab III Percobaan Pintu Sorong (Musyawir Hadi)

Garis Energi

Garis Tekanan

Z1

Z2

d2

H

d1

PRAKTIKUM HIDROLIKA (HSKB 412)KELOMPOK V

Dimana K adalah faktor aliran tenggelam.

Menentukan Debit Aliran Aktual (Qact)

Gambar 1.2 Venturimeter

Persamaan Bernoulli

E1 = E2 (Hukum Kekekalan Energi)

Z1+P1

γair

+V

12

2g=

P2

γ air

+V 2

2

2g+Z2

Karena saluran horizontal, maka Z1 = Z2

P1−P2

γ air

=V

22−V12

2g ... (1)

Hukum Kontinuitas

A1.V1 = A2.V2

V 1=A2 .V 2

A1

FAKULTAS TEKNIK SIPILUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

BANJARBARU

Page 7: Bab III Percobaan Pintu Sorong (Musyawir Hadi)

PRAKTIKUM HIDROLIKA (HSKB 412)KELOMPOK V

=(0,25. 3,14 . d

22.V 2)

(0,25 .3,14 . d1

2)

V1

2=d

24 .V22

d1

4 ... (2)

Substitusikan persamaan (2) ke dalam persamaan (1) :

P1−P2

γ air

=

V22−

d24 . V

22

d1

4

2g

P1−P2

γ air

=

V22(1−

d24

. d1

4)2g ...(3)

Dalam kondisi keseimbangan didapat :

P1 + air (H + y) = P2 + air.y + Hg.H

P1 + air.H + air.y = P2 + air.y + Hg.H

P1 + air.H = P2 + Hg.H

P1

γ air

+ΔH=P2

γair

+γHg

γair

ΔH

P1

γ air

−P2

γ air

=γ Hg ΔH

γair

-ΔH

P1−P2

γ air

=(γ Hg -γair ) ΔH

γ air

P1−P2

γ air

=ΔH( γHg−γair ); dimana Hg = 13,6 ; air = 1

P1 -P2

γ air

=12,6 ΔH... (4)

Persamaan (4) disubstitusikan ke dalam persamaan (3) :

FAKULTAS TEKNIK SIPILUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

BANJARBARU

Page 8: Bab III Percobaan Pintu Sorong (Musyawir Hadi)

PRAKTIKUM HIDROLIKA (HSKB 412)KELOMPOK V

12,6 ΔH=

V22 (1−d

24

d1

4)2g

12,6 ΔH . 2g=V22 (1−d

24

d1

4)

V2

2=25 , 2 ΔH . g

(1−d

24

d14 )

Q = A2 . V2

Q =

(0 , 25 . 3,14 . d22 .(25,2 . ΔH . g )

12)

(1−d24 /d

14)1

2

... (5)

Dari data diketahui :

d1 = 3,15 cm

d2 = 2,00 cm

g = 981 cm/det2

maka persamaan (5) menjadi :

Qact = 361,63√∆ H ... (Hasil Kalibrasi 3 Maret 2006)

Dimana : Qact = Debit nyata yang melewati ambang (cm3/det)

∆H = Selisih tinggi air raksa pada manometer (cmHg)

Menghitung energi spesifik (Es)

Energi pada tampang lintang saluran, yang dihitung terhadap dasar saluran,

disebut dengan energi spesifik atau tinggi spesifik. Jadi energi spesifik adalah

FAKULTAS TEKNIK SIPILUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

BANJARBARU

Page 9: Bab III Percobaan Pintu Sorong (Musyawir Hadi)

PRAKTIKUM HIDROLIKA (HSKB 412)KELOMPOK V

jumlah dara energi tekanan dan energi kecepatan disuatu titik yang diberikan

oleh bentuk berikut:

Es=Y + V 2

2 g

Penurunan Rumus Gaya Dorong Pada Sekat

Komponen gaya horisontal pada saluran :

a. Gaya distribusi hidrostatik dihulu sekat (F0).

b. Gaya distribusi hidrostatik di hilir sekat (F1).

c. Gaya geser pada dasar saluran.

d. Gaya yang bekerja pada sekat (Fg).

Untuk mencari gaya teoritis yang bekerja pada sekat, Fg diabaikan karena

disini pengamatan hanya dilakukan pada jarak yang relatif pendek sehingga

dasar saluran dapat dianggap licin sempurna.

Keseimbangan gaya :

F = F0 – F1 – Fg

F = 0,5..g (Y0/Y1 –1 ) – Fg …(5)

Akibat gaya-gaya ini pada air maka momentum aliran sekat bertambah.

(Fathurrazie Shadiq, 2008)

Prinsip momentum :

F = m.dv

F = q.v1 – q.v0

Dimana :

q = debit per satuan lebar

q = Q / b ...(6)

Hukum Kontinuitas :

A0.V0 = A1.V1

b.Y0.V0 = b.Y1.V1

V1 = Y0.V0 / Y1 … (7)

Persamaan (6) dan (7) disubtitusikan ke persamaan (5) menjadi :

FAKULTAS TEKNIK SIPILUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

BANJARBARU

Page 10: Bab III Percobaan Pintu Sorong (Musyawir Hadi)

PRAKTIKUM HIDROLIKA (HSKB 412)KELOMPOK V

F= Q2. ρ

b2 . Y 1

.(1−Y 1

Yo )...11

Persamaan (11) ini didistrubisikan ke dalam persamaan (8) menjadi :

Fg=0,5 . g .Y12. (Yo2

Y12

−1)−Q2.(1−

Y 1

Yo)b2 .Y 1

Fg = 0,5.g.ρ.(Yg)

Menghitung gaya tekan yang bekerja pada pintu sorong untuk distribusi

tekanan hidrostatik.

Fh=0,5 × ρ. g(Y 0−Y g)

F. 2. Contoh Perhitungan

Contoh perhitungan untuk Q (debit) berubah dan Yg tetap, dimana untuk

mendapatkan Q, Cc, Cv, dan Cd.

Untuk contoh perhitungan ini digunakan data percobaan yang pertama

∆H = 70 cm/Hg = 12,8 x 70 cm air = 896 cm air

g = 981 cm/det2

b = 8,2 cm

Yg = 1,0 cm

Y0 = 8,0 cm

Y1 = 1,0 cm

Ya =

ρ =1000 kg/m3 = 1000000 g/ 1000000 cm3 = 1 g/cm3

Menghitung Debit (Q) sebenarnya

a. Debit (Q)

Q=361,63 √ΔH

FAKULTAS TEKNIK SIPILUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

BANJARBARU

Page 11: Bab III Percobaan Pintu Sorong (Musyawir Hadi)

PRAKTIKUM HIDROLIKA (HSKB 412)KELOMPOK V

=361,63√896= 10.824,671 cm3/det

b. Penampang saluran (A)

A = Y.b ; b = 8,2 cm

A0 = Y0.b = 8,0 × 8,2 = 65,6 cm2

A1 = Y1.b = 1,0 × 8,2 = 8,2 cm2

Aa = Ya . b =

c. Kecepatan (V)

V=QA

Vo=10.824,67165,6

= 165,01 cm/det

V 1=10 .824,6718,2

= 1. 320,08 cm/det

d. Energi spesifik (E atau H)

Es=Y + V 2

2g

E0=Y 0+V 0

2

2g=8,0+165,012

2×981=13 ,908 cm

E1=Y 1+V 1

2

2g=1,0+1 . 320 ,082

2 x 981=888 , 18 cm

Ea =Y a+V a

2

2g=+

2 x 981=

e. Koefisien kecepatan aliran (Cv)

Cv=

Q√( y1

yg

+1)b . y1 √2g . y0

FAKULTAS TEKNIK SIPILUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

BANJARBARU

Page 12: Bab III Percobaan Pintu Sorong (Musyawir Hadi)

PRAKTIKUM HIDROLIKA (HSKB 412)KELOMPOK V

Cv=10 . 824,671√(1,0

1,0+1)

8,2×1,0√2 .981.8,0

= 14,899

f. Koefisien kontraksi (Cc)

Cc=y1

y g

=1,01,0

=1,0

g. Koefisien debit (Cd)

Cd= Qb .Y g .√2g .Y 0

=10. 824,6718,2.1,0 .√2 .981.8,0

= 10,54

h. Menentukan Fg

Fg = 0,5.g.ρ.(Yg)

= 0,5 . 981 . 1 . 1,0

= 490,5 g/cm.det2

i. Menentukan Fh

Fh =0,5. ρ . g . [Y 0−Y 1 ]

=0,5.1 .981 . [ 8,0 - 1,0 ]= 3433,5 g/cm.det2

j. Menghitung tinggi tenaga akibat loncatan air (∆H’)

∆H’=

(Y a -Y1)3

4 .Y 1 . Y a

∆H’=

(4,4+1 ,04 )3

4×1,04×4,4

= 2,072 cm

k. Menghitung angka Froude

FAKULTAS TEKNIK SIPILUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

BANJARBARU

Page 13: Bab III Percobaan Pintu Sorong (Musyawir Hadi)

PRAKTIKUM HIDROLIKA (HSKB 412)KELOMPOK V

Untuk Fr pada Y0 (Fr0)

Jenis aliran superkritis, karena Fr > 1

Untuk Fr pada Y1 (Fr1)

Jenis aliran super kritis, karena Fr > 1

Untuk Fr pada Y4 (Fr4)

Jenis aliran sub kritis, karena Fr < 1

l. Menghitung rasio Yg/Yo

Yg/Yo= 1,0/8,0

=0,125

Hasil perhitungan selanjutnya ada pada tabel I.2., tabel I.3.

dan tabel I.4.

FAKULTAS TEKNIK SIPILUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

BANJARBARU

Fr0=V 0

√g .Y 0

Fr0=165,01

√981.8,0= 1,863

Fr1=V 1

√g .Y 1

Fr1=1320,08

√981.1,0= 42,147

Fr 4=V 4

√g .Y 4

=57,603√981 .4,4

= 0,8768

Page 14: Bab III Percobaan Pintu Sorong (Musyawir Hadi)

LAPORAN PRAKTIKUM HIDROLIKA

F. 1 Tabel Hasil Perhitungan

∆H(cmHg)

Yg

(cm)Y0

(cm)Y1

(cm)Y4

(cm)Q

(cm3/det)b

(cm)A0

(cm2)A1

(cm2)A4

(cm2)V0

(cm/det)V1

(cm/det)V4

(cm/det)28 1,5 19,85 1,04 4,4 1913,566 7,55 149,868 7,852 33,220 12,76839 243,7043 57,6028328 1,645 17 1,9 4,48 1913,566 7,55 128,350 14,345 33,824 14,90897 133,3960 56,5742116 1,2 17 0,8 3,9 1446,520 7,55 128,350 6,040 29,445 11,27012 239,4901 49,1261716 1,5 12,46 1,1 4 1446,520 7,55 94,073 8,305 30,200 15,37657 174,1746 47,8980130 2 13,8 1,23 5,37 1980,729 7,55 104,190 9,287 40,544 19,01074 213,2912 48,8544230 1,925 16 0,6 4,67 1980,729 7,55 120,800 4,530 35,259 16,39676 437,2470 56,1773542 2,2 16 1,96 5,3 2343,630 7,55 120,800 14,798 40,015 19,40091 158,3748 58,5687942 2 19,5 2,1 4,19 2343,630 7,55 147,225 15,855 31,635 15,9187 147,8165 74,08463

Tabel I.2. Data hasil perhitungan Q, A, dan V

Tabel I.3. Data hasil perhitungan E, Cv, Cd, Cc, Ec,Fg, Fh, dan Fr

ALIRAN MELALUI PINTU SORONGKELOMPOK V

E0

(cm)E1

(cm)E2

(cm)Cv Cc Cd

Fg

(g/cm.det2)Fh

(g/cm.det2)Fr0 Fr1 Fr4

19,93 31,31 6,09 1,607 0,693 0,856 735,750 9226,305 0,0915 7,6298 0,876817,11 10,97 6,11 1,072 1,155 0,844 806,873 7406,550 0,1154 3,0898 0,853417,06 30,03 5,13 1,693 0,667 0,874 588,600 7946,100 0,0873 8,5489 0,794212,58 16,56 5,17 1,467 0,733 0,817 735,750 5572,080 0,1391 5,3022 0,764613,98 24,42 6,59 1,647 0,615 0,797 981,000 6165,585 0,1634 6,1402 0,673116,14 98,04 6,28 2,826 0,312 0,769 944,213 7553,700 0,1309 18,023 0,830016,19 14,74 7,05 1,229 0,891 0,796 1079,100 6886,620 0,1549 3,6118 0,812319,63 13,24 6,99 1,082 1,050 0,793 981,000 8534,700 0,1151 3,2567 1,1555

Page 15: Bab III Percobaan Pintu Sorong (Musyawir Hadi)

LAPORAN PRAKTIKUM HIDROLIKA

Tabel I.4. Data hasil perhitungan Yg/Yo dan H’

ALIRAN MELALUI PINTU SORONGKELOMPOK V

Yg/YoH'(cm)

0,075567 2,072

0,096765 0,504

0,070588 2,387

0,120385 1,386

0,144928 2,686

0,120313 6,015

0,13750 0,897

0,102564 0,259

Page 16: Bab III Percobaan Pintu Sorong (Musyawir Hadi)

LAPORAN PRAKTIKUM HIDROLIKA

G. Analisa Hasil Percobaan

Grafik Hubungan Cc vs Yg/Yo

Gambar 1.3 Grafik Hubungan Cc vs Yg/Yo pada H = 28 cmHg

ALIRAN MELALUI PINTU SORONGKELOMPOK V

0.07 0.075 0.08 0.085 0.09 0.095 0.10

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

Yg/Yo

Cc

Page 17: Bab III Percobaan Pintu Sorong (Musyawir Hadi)

LAPORAN PRAKTIKUM HIDROLIKA

0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.11 0.12 0.130.62

0.64

0.66

0.68

0.7

0.72

0.74

Yg/Yo

Cc

Gambar 1.4 Grafik Hubungan Cc vs Yg/Yo pada H = 16 cmHg

0.115 0.12 0.125 0.13 0.135 0.14 0.145 0.150

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

Yg/Yo

Cc

Gambar 1.5 Grafik Hubungan Cc vs Yg/Yo pada H = 30 cmHg

ALIRAN MELALUI PINTU SORONGKELOMPOK V

Page 18: Bab III Percobaan Pintu Sorong (Musyawir Hadi)

LAPORAN PRAKTIKUM HIDROLIKA

0.1 0.105 0.11 0.115 0.12 0.125 0.13 0.135 0.141

1.05

1.1

1.15

1.2

1.25

Yg/Yo

Cc

Gambar 1.6 Grafik Hubungan Cc vs Yg/Yo pada H = 42 cmHg

Analisa Grafik:

Grafik Cc vs Yg/Yo merupakan grafik yang menggambarkan hubungan antara koefisien kontraksi (Cc) dengan rasio

kedalaman air di bawah pintu sorong terhadap kedalaman air di hulu (Yg/Yo). Berdasarkan grafik di atas, secara keseluruhan dapat

disimpulkan bahwa grafik mempunyai kecenderungan berbanding lurus (lihat Gambar 1.3, Gambar 1.4, Gambar 1.5 dan Gambar

1.6). Artinya, semakin besar harga Cc, maka semakin besar harga Yg/Yo. Demikian pula sebaliknya. semakin kecil harga Cc, maka

semakin besar harga Yg/Yo.

ALIRAN MELALUI PINTU SORONGKELOMPOK V

Page 19: Bab III Percobaan Pintu Sorong (Musyawir Hadi)

LAPORAN PRAKTIKUM HIDROLIKA

Grafik Hubungan Cv vs Yg/Yo

0.07 0.075 0.08 0.085 0.09 0.095 0.10

0.20.40.60.81

1.21.41.61.8

Yg/Yo

Cv

Gambar 1.7 Grafik Hubungan Cc vs Yg/Yo pada H = 28 cmHg

ALIRAN MELALUI PINTU SORONGKELOMPOK V

Page 20: Bab III Percobaan Pintu Sorong (Musyawir Hadi)

LAPORAN PRAKTIKUM HIDROLIKA

0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.11 0.12 0.131.35

1.4

1.45

1.5

1.55

1.6

1.65

1.7

1.75

Yg/Yo

Cv

Gambar 1.8 Grafik Hubungan Cc vs Yg/Yo pada H = 16 cmHg

0.115 0.12 0.125 0.13 0.135 0.14 0.145 0.150

0.5

1

1.5

2

2.5

3

Yg/Yo

Cv

Gambar 1.9 Grafik Hubungan Cc vs Yg/Yo pada H = 30 cmHg

ALIRAN MELALUI PINTU SORONGKELOMPOK V

Page 21: Bab III Percobaan Pintu Sorong (Musyawir Hadi)

LAPORAN PRAKTIKUM HIDROLIKA

0.1 0.105 0.11 0.115 0.12 0.125 0.13 0.135 0.141

1.05

1.1

1.15

1.2

1.25

Yg/Yo

Cv

Gambar 1.10 Grafik Hubungan Cc vs Yg/Yo pada H = 42 cmHg

Analisa Grafik:

Grafik Cv vs Yg/Yo merupakan grafik yang menggambarkan hubungan antara koefisien kecepatan (Cv) dengan rasio

kedalaman air di bawah pintu sorong terhadap kedalaman air di hulu (Yg/Yo). Berdasarkan grafik di atas, secara keseluruhan dapat

disimpulkan bahwa grafik berbentuk linier turun (lihat Gambar 3.3, Gambar 3.4 dan Gambar 3.5). Artinya, semakin besar harga Cv,

maka semakin kecil harga Yg/Yo. Demikian pula sebaliknya, semakin kecil harga Cv, maka semakin besar harga Yg/Yo.

ALIRAN MELALUI PINTU SORONGKELOMPOK V

Page 22: Bab III Percobaan Pintu Sorong (Musyawir Hadi)

LAPORAN PRAKTIKUM HIDROLIKA

H. Kesimpulan

1. Pada hasil percobaan nilai Cv, Cc, dan Cd, nilai Cv sedikit menyimpang dari teori, misalnya nilai Cv teori berkisar antara (0,95 <

Cv < 1), tetapi dalam praktiknya nilai Cv yang dihasilkan berkisar antara (1,072 < Cv < 2,826). Kemungkinan besar kesalahan

ini terjadi karena kurang ketelitian dalam menentukan tinggi aliran dalam percobaan.

2. Untuk nilai Cc diperoeh hasil (0,0312 ≤ Cc ≤ 1,155). Nilai dari Cc ini sangat dipengaruhi oleh faktor besar kecilnya nilai Y1

(tinggi muka air di hilir) dan juga besar kecilnya nilai Yg (tinggi ujung bawah pintu sorong dari dasar saluran). Hal tersebut

dikarenakan nilai Cc diperoleh dari pembagian antara Y1 dengan Yg. Dengan melihat dari nilai hasil pembagian tersebut dapat

disimpulkan bahwa nilai Cc akan < 1 jika nilai Yg lebih besar jika dibanding dengan nilai Y1 dan nilai Cc akan > 1 jika nilai Yg

lebih kecil jika dibandingkan dengan nilai Y1 serta Cc akan bernilai 1 jika nilai Yg sama besar dengan nilai Y1.

3. Berdasarkan perhitungan mengenai menentukan jenis aliran berdasarkan angka Froude maka dapat diperoleh adanya perubahan

jenis aliran dari aliran sub kritis menjadi aliran super kritis dari atau pada kedalaman Y0 sampai Y1. Kemudian aliran berubah

kembali dari super kritis menjadi sub kritis pada kedalaman Y1 sampai Y4.

4. Untuk nilai Fg adalah merupakan gaya tekan yang bekerja pada pintu sorong untuk distribusi tekanan non hidrostatik adalah

sebesar (588,6 ≤ Fg ≤ 1079,1) g/cm.det2.Nilai dari Fg sangat bergantung terhadap besar kecilnya dari nilai Yg (tinggi ujung

bawah pintu sorong terhadap dasar aliran). Jika semakin besar nilai Yg maka nilai Fg akan semakin besar pula begitu juga

sebaliknya bila semakin kecil nilai Yg maka niali Fg akan semakin kecil pula.

5. Untuk nilai Fh adalah merupakan gaya tekan yang bekerja pada pintu sorong untuk distribusi tekanan hidrostatik adalah sebesar

(5572,080 ≤ Fh ≤ 9226,305) g/cm.det2. Faktor yang sangat mempengaruhi nilai dari Fh adalah dari besar-kecilnya hasil

pengurangan dari Y0 (kedalaman aliran di titik 0) terhadap Y1( kedalaman aliran di titik 1). Dimana semakin besar hasil

ALIRAN MELALUI PINTU SORONGKELOMPOK V

Page 23: Bab III Percobaan Pintu Sorong (Musyawir Hadi)

LAPORAN PRAKTIKUM HIDROLIKA

pengurangan tersebut maka nilai Fh akan semakin besar dan begitu juga sebaliknya jika nilai pengurangan semakin kecil maka

akan semakin kecil hasil dari perhitungan Fh.

6. Besarnya kehilangan tinggi tenaga akibat loncatan air adalah (0,259 ≤ ΔH'≤ 6,015) cm. Besar kecilnya ΔH' bergantung kepada

hasi dari pangkat 3 dari pengurangan kedalaman aliran di titik 4 dengan kedalaman aliran di titik 1 dibagi dengan 4 kali dari

perkalian antara kedalaman aliran di titik 1 dengan kedalaman aliran dititk 4.

7. Jika profil aliran air kita amati secara keseluruhan (Lampiran), maka dapat disimpulkan bahwa kedalaman air di titik a atau

aliran air sebelum terjadi loncatan air akan lebih rendah dibandingkan kedalaman air di titik b setelah loncatan air. Hal ini

disebabkan karena adanya perbedaan luas penampang di titik a dan titik b pada kondisi dimana debit yang mengalir pada

penampang a sama dengan debit yang mengalir pada penampang b, hal ini akan berpengaruh terhadap nilai kecepatan aliran

pada penampang a dan b, dimana jika luas penampang 1 lebih kecil dari penampang 2 maka kecepatan aliran di tampang 1

lebih besar dari penampang 2.

ALIRAN MELALUI PINTU SORONGKELOMPOK V

Page 24: Bab III Percobaan Pintu Sorong (Musyawir Hadi)

LAPORAN PRAKTIKUM HIDROLIKA

Daftar Pustaka

1. Shadiq, F. 2008. Hidrolika Praktis dan Mudah. Banjarmasin: Penerbit Pustaka Banua

2. Triadmodjo, B. 1996. Hidraulika. Yogyakarta: BETA OFFSET

ALIRAN MELALUI PINTU SORONGKELOMPOK V

Page 25: Bab III Percobaan Pintu Sorong (Musyawir Hadi)

LAPORAN PRAKTIKUM HIDROLIKA

I. Lampiran

1. Sketsa Alat

ALIRAN MELALUI PINTU SORONGKELOMPOK V