BUKU PANDUAN PRAKTIKUM HIDROLIKADAFTAR ISIPENDAHULUAN .............................................................................................................2EKSPERIMEN 1 : Karakteristik Pengaliran Di Atas Rectangular Notch .........................3EKSPERIMEN 2 : Karakteristik Pengaliran Di Atas Vee Notch ......................................6EKSPERIMEN 3 : Karakteristik Pengaliran Di Atas Sharp Crested Weir ......................10EKSPERIMEN 4 : Karakteristik Pengaliran Di Atas Broad Crested Weir ......................13EKSPERIMEN 5 : Debit Di Bawah Sluice Gate ..............................................................17EKSPERIMEN 6 : Kedalaman Kritis Spesific Energy ..................................................21EKSPERIMEN 7 : Hydraulic Jump ..................................................................................24EKSPERIMEN 8 : Karakteristik Pengaliran Di Atas Gravel Bed ....................................27EKSPERIMEN 9 : Pusat Tekanan Pada Bidang Rata Yang Terbenam Sebagian ............30 EKSPERIMEN 10 : Pusat Tekanan Pada Bidang Rata Yang Terbenam Di Dalam Air ..34EKSPERIMEN 11 : Drag Coeffisien ................................................................................38EKSPERIMEN 12 : Fall Velocity ....................................................................................431BUKU PANDUAN PRAKTIKUM HIDROLIKAPENDAHULUANKegiatan praktikum Hidrolika ini bagi mahasiswa teknik sipil sangat besarmamfaatnya, terutama jika dilihat dari tujuan praktikum itu sendiri. Dengan bekal teori dibangku kuliah, mahasiswa diberi kesempatan untuk mengembangkan wawasan ilmupengetahuan teknologi dan penerapannya serta dapat berhubungan langsung denganpenggunaan perangkat laboratorium.Dalam pelaksanaan praktikum Hidrolika di Laboratorium Hidrolika UniversitasSumatera Utara, beberapa hokum fluida sederhana serta fenomena- fenomena fluida yangdapat member tambahan wawasan ilmu akademis.Percobaan- percobaan yang dilakukan tersebut antara lain untuk mengetahui daya helafluidadenganberbagai bentukbendayangbergerakdidalamfluida, menentukan adanya beberapa perbedaan Hidraulic Jump pada suatu penampang yang dialiri debit yang berbeda. Menentukan koefisien pengaturan akibat penyempitan kekasaran dasar saluran.EKSPERIMEN 12BUKU PANDUAN PRAKTIKUM HIDROLIKAKARAKTERISTIK PENGALIRAN DI ATAS RECTANGULAR NOTCH 1. TUJUAN PERCOBAAN Menyelidiki hubungan antara ketinggian muka air di atas tepi ambang dan debit pengaliran yang melalui rectangular notch. Menentukan koefisien debit pengaliran yang melalui rectangular notch.2. PERALATAN Hydraulic Bench Hook and Point Gauge Rectangular Notch Stopwatch Jangka Sorong3. DASAR TEORI 3BUKU PANDUAN PRAKTIKUM HIDROLIKABesarnya aliran dalam suatu aluran dapat dihitung dengan berbagai cara. Untuk pada sungai-sungai kecil dan alur-alur buatan dapat dengan mudah diukur dengan penggunaan bendung atau juga tabung jenis venture.Pengukuran ini dapat dilakukan dengan menggunakan model di laboratorium, yang hasil pengukuran tersebut menunjukkan hubungan antara tinggi energi dan debit.Untuk mendapatkan hasil yang teliti perlu diperhatikan hal-hal seperti permukaan bendung bahagian hulu yang harus vertikal dan tegak lurus terhadap alurnya, ketinggian H yang harus diukur cukup jauh dari hulu bendung. Ini menghindari pengaruh kelengkungan permukaan air di dekat bendung tersebut.Rumus baku untuk aliran di atas bendung empat persegi panjang adalah sebagai berikut:23. 232H g B C QdDimana : Q= Debit pengaliranCd = Koeffisien debitB= Lebar NotchH= Tinggi air di atas bahagian bawah Notchg= Percepatan gravitasi4. PROSEDURa. Siapkan peralatan seperti terlihat pada gambar di atas.b. Alirkan air ke dalam saluran sampai air mengalir di atas pelat peluap.c. Tutup Control Valve dan biarkan air menjadi stabil.d. Atur Vernier Height Gauge ke suatu batas bacaan dengan menggunakan puncak Hook.e. Alirkan air ke dalam saluran dan atur Flow Control Valve untuk mendapatkan tinggi H yang diinginkan, diawali dengan 10 mm dan dinaikkan secara bertahap setiap 5 mm. 4BUKU PANDUAN PRAKTIKUM HIDROLIKAf. Setelah ujung Hook tepat berada pada permukaan air yang diinginkan dan aliran telah stabil, ukur debit air yang mengalir dengan membaca volume pada volumetric tank dan waktu dengan menggunakan stopwatch.g. Hasil pembacaan dan pengukuran tersebut diisikan pada lembar data.5. HASIL DAN PERHITUNGAN Ukur dan catat lebar notch Tabulasikan Volume, Waktu dan tinggi H. Hitung dan tabulasi:Q; H3/2; Cd; Q2/3; Log Q; Log H. Plot hubungan antara:Q2/3 terhadap HLog Q terhadap Log HCd terhadap H6. GRAFIKDisajikan :- grafik hubungan antara Q2/3 dengan H- grafik hubungan antara cd dengan H- grafik hubungan antara Log Q dengan Log H7. KESIMPULAN Apakah harga Cd pada percobaan Rectangular Notch constant Estimasi harga rata-rata dari cd untuk percobaab rectangular notch Dapatkah hubungan antara Q dan H diuraikan dengan rumus Q = k.Hn Jika cd bervariasi, usulkanlah hubungan fungsional antara cd dan H/B5BUKU PANDUAN PRAKTIKUM HIDROLIKAEKSPERIMEN 2KARAKTERISTIK PENGALIRAN DI ATAS VEE NOTCH1. TUJUAN PERCOBAAN Menyelidiki hubungan antara ketinggian muka air di atas tepi ambang dan debit pengaliran yang melalui vee notch. Menentukan koefisien debit pengaliran yang melalui vee notch.2. PERALATANa. Hydraulic Benchb. Hook and Point Gaugec. Vee Notchd. Pengukur Waktu3. DASAR TEORI6BUKU PANDUAN PRAKTIKUM HIDROLIKABila debit aliranpada salural relatif kecil, penyelidikan dengan menggunakan bendung segitiga, atau yang bertakik V adalah sangat efisien, ssebab hasil yang diberikan akan lebih teliti dari pada memakai bendung berpenarnpang segi empat.pengukuran ini dapat dilakukan dengan menggunakan model di Iaboratorium, yang hasil pengukuran tersebut menunjukkan hubungan antara tinggi energi dan debit.Persamaan Bernauli berlaku :H+gV221=( H1 h ) + gV222Maka :V2=). 2.( . 221gvh g Dengan penampang segitiga (dimana gv. 221 sangat kecil, sehingga dapat diabaikan), maka Q = 154. g . 2 . H3/2 Jika lebar saluran adalah B = 2 H tg 2 ,maka : Q= B . g = 154. g . 2 . H3/2 H.2 tg 2 = 158.Cd . g . 2 . tg .H5/2 Dimana : Q= Debit pengaliranCd = Koeffisien debitB= Lebar NotchH= Tinggi air di atas bahagian bawah Notchg = Percepatan gravitasi = Sudut Vee7BUKU PANDUAN PRAKTIKUM HIDROLIKA4. PROSEDURa. Siapkan peralatan seperti terlihat pada gambar di atas.b. Alirkar air ke dalam salural sampai air mengalir di atas pelat peluap.c. Tutup ControI Valve dan biarkan air menjadi stabil.d. Atur Vernier Height Gauge ke suatu batas bacaan dengan menggunakan puncak Hook.e. AlirkanairkedalamsalurandanaturFlowControl Valveuntuk mendapatkan tinggi H yang diinginkan, diawali dengan 10 mm dan dinaikkan secara bertahap setiap 5 mm.f. Setelah ujung Hook tepat berada pada permukaan air yang diinginkan dan aliran telah stabil, ukur debit air yang mengalir dengan membaca volume pada volumetric tank dan waktu dengan menggunakan stopwatch.g. Hasil pembacaandanpengukurantersebut diisikanpadalembar data.5. HASIL DAN PERHITUNGAN- Ukur sudut notch- Tabulasikan volume, waktu dan tinggi H- Hitung dan tabulasi Q dan Q2/5- Plot hubungan antara Q2/5 terhadap H dan tentukan harga cd dari kemiringan grafik. : 45 o6. GRAFIKDisajikan :-grafik hubungan antara Q2/5 dengan H- grafik hubungan antara cd dengan H- grafik hubungan antara Log Q dengan Log H8BUKU PANDUAN PRAKTIKUM HIDROLIKA7. KESIMPULAN Apakah harga Cd pada percobaan Vee Notch constant Apakah kuntungan dan kerugian memplot Q2/5 terhadap H dari pada memplot Q terhadap H.9BUKU PANDUAN PRAKTIKUM HIDROLIKAEKPERIMENT 3KARAKTERISTIK PENGALIRAN DI ATAS SHARP CRESTED WEIR 1. TUJUAN PERCOBAAN Menentukan besarnya koefisien debit pada suatu pengaliran di dalam laboratorium dengan pengaliran di atas sharp crested weir. Menentukan/mendapatkanbentukpermukaanairpadabahagianbelakang sharp crested weir.PERALATAN Multi Purpose Teaching Flume Hook and Point Gauge Perangkat Pitot Tube Sharp Crested WeirDASAR TEORIUntuk mendapatkan lengkung yang rnerrverupai parabola ini, maka di laboratorium dilakukan peniupan udara yarg melalui selang pada aeration pipe sehingga terbentuk suatu 10BUKU PANDUAN PRAKTIKUM HIDROLIKAlapisan air yang mengalir di bawah napple (lower napple). Rumus baku untuk aliran di atas bendung empat persegi panjang adalah sebagai berikut:23. 232H g B C QdDimana : Q= Debit pengaliranCd = Koeffisien debitB= Lebar NotchH= Tinggi air di atas bahagian bawah Notchg = Percepatan gravitasiBerdasarkan debit yang melalui suatu penampang merupakan hasil kali luas penampang pengaliran dengan kecepatanaliran fluida yang melalui penampang tersebut . Secara formula dapat ditulis sebagai berikut :Q= V, dimanaV=Kecepatan aliran (m/dtk)A A=Luas penampang aliran (m2)Sedangkan Spesifik energik ( E ) disebut total energi ( H ) yang diperhitungkan tahap elevasi dasar saluran dan diukur tinggi tekanan .PROSEDURa. Pastikan bahwa flume sudah horizontal.b. Tempatkan Shbarp Crested Weir dan.alirkan air sarnpai mengalir di atas weir tersebut.c. Hentikan pengaliran dan apabila air telah berhenti mengelir di atas weir pasanglah Hook and Point Gauge agak ke hulu dari weir.d. Lakukan pembacaan datum dengan mengukur tinggi weir.e. Atur pengaliranair kedalamflumeunfukmendapatkantinggi tekanan H dengan memperbesarnya setiap l0 mmsecara bertahap. Untuk masing-masing tahapan itu diukur dan catatlah debit "Q" dan tinggi tekana;r H. Pengukuran debitdan tinggi tekanan dilakukan setelah pengaliran air di dalam stabil.11BUKU PANDUAN PRAKTIKUM HIDROLIKAf. Saat demi saat masukkan udara ke dalam rongga di bawah "tekuk alir'' dan buatlah skets pola pengalirannya.g. Tutuplahpipaventilasi danbuat pulasketspolapengalirannya dengan debit yarg kecil.HASIL DAN PERHITUNGAN Ukur lebar dan tinggi weir. Hitung harga Cd. Plot hubungan antara: Q2/3 terhadap H Log Q terhadap Log H Cd terhadap HGRAFIKDisajikan :- grafik hubungan antara Q2/3 dengan H- grafik hubungan antara cd dengan H- grafik hubungan antara Log Q dengan Log H8. KESIMPULAN Apakah harga Cd konstant untuk weir tersebut Estimasi harga rata-rata dari cd untuk percobaab sharp crested weir Dapatkah hubungan antara Q dan H diuraikan dengan rumus Q = k.Hn, jika dapat, tentukanlah harga k dan n Jika cd bervariasi, usulkanlah hubungan fungsional antara cd dan H/B12) ( 2 Hc H g BUKU PANDUAN PRAKTIKUM HIDROLIKAEKSPERIMENT 4KARATERISTIK PENGALIRAN DI ATAS BROAD CRESTED WEIRTUJUAN PERCOBAAN Menentukan besarnya koefisien debit pada suatu pengaliran di dalam laboratorium dengan pengaliran di atas broad crested weir. PERALATAN Multi Purpose Teaching Flume Hook and Point Gauge Perangkat Pitot Tube Broad Crested Weir3.DASAR TEORIUntuk pengaliran di atas broad crested weir berlaku persamaan Bernouli, yaitu:H =Hc + V2/2gAtauV = 13BUKU PANDUAN PRAKTIKUM HIDROLIKADimana: H= tinggi muka air hulu di atas weirHc = dc = kedalaman air kritisV = Kecepatan aliran pada hcG= Percepatan gravitasiApabila lebar weir adalah B dan koefisien debit adalah Cd, maka debit yang mengalir melalui broad crested weir adalah:) . .( 2 . .) .( 2 . . .. . .3 2hc hc H g B C Qhc H g hc B C QV hc B C Qddd Denganpengalirandi hilir weir jatuhbebas, makakedalamandi atas weir adalah kedalaman yang memberikan debit maksimumsehingga harga (H.hc2 hc3) juga maksimum. Maka diperoleh:H hchc hc Hdhc hc hc H d.320 3 . . 20) . (23 2 Jadi :;' 3 23 2)32( )32( 2 .. .( 2 . .H H H g B C Qhc hc H g B C Qdd23. 705 , 1 . .274( 2 . .3H B C QH g B C QddMaka debit melalui broad crested weir adalah: Q = 1,705.Cd.B.H3/214BUKU PANDUAN PRAKTIKUM HIDROLIKA4. PROSEDUR Pastikan bahwa flume horizontal. Tempatkan Broad Crested Weir dan alirkm air sampai mengalir di atas weir tersebut. Hentikanpengalirandanapabilaairtelahberhenti mengalir di atasweir pasanglah Hook and Point Gauge agak ke hulu dari weir. Lakukan pembacaan datum dengan mengukur tinggi weir. Atur pengaliran air ke dalam flume untuk mendapatkan tinggi tekanan H dengan memperbesarya setiap 10rnmsecara bertahap. Untukrnasing-masingtahapanitudiukur dancatatlahdebit "Q", tinggi tekananH, kedalaman air di hulu "du", dan kedalaman air kritis "dc".Pengukuran debit dan tinggi tekanan dilakukan setelah pengaliran air di dalam stabil. Amati dan sketlah profil muka air.5. HASIL DAN PERHITUNGAN: Ukur lebar dan tinggi weir. Hitung harga Cd. Plot hubungan antara:Q2/3 terhadap HLog Q terhadap Log HCd terhadap H6. GRAFIKDisajikan :- grafik hubungan antara cd dengan H15BUKU PANDUAN PRAKTIKUM HIDROLIKA- grafik hubungan antara Log Q dengan Log H7. KESIMPULAN Efek apakah dari debit yang lebih besar terhadap konstanta 1,705. Apakah konstanta itu semakin besar atau semkin kecil Apakh pengaliran di atas weir tetap paralel Apakah panjang weir mempengaruhi koefisien debit cd16BUKU PANDUAN PRAKTIKUM HIDROLIKAEKSPERIMENT 5DEBIT DI BAWAH SLUICE GATETUJUAN PERCOBAANMenentukan besarnya debit pengaliran di bawah Sluice Gate.PERALATAN Multi Purpose Teaching Flume Hook and Point Gauge Perangkat Pitot Tube Adjustable Undershot Weir. Pengukur Waktu17BUKU PANDUAN PRAKTIKUM HIDROLIKA2. DASAR TEORIPersamaanBernoulli dapat dipakai untukmenghitungdebit dari suatualiranyang melalui sluice gate, tetapi kehilangan energi dari satu section ke section lainnya diabaikan. Aliran di bawah sluice gate adalah contoh dari aliran converging dimana bentuk persamaan yangtepat untukdebit dapatditentukandenganpersamaanenergi antarasection0dan section l, yaitu:H0 = H1Dimana:H0= tinggi energi di section 0H = tinggi energi di section 1Sebelum persamaan di atas di kembangkan perlu dicatat bahwa streamlines pada section 1 adalah paralel (permukaan air paralel dengan dasar saluran), sehingga distribusi tekanan adalah hydrostatic, yaitu y1.Juga akan diperlihatkan, distribusi kecepatan pada section 1 adalah seragam sehingga total setiap streamline adalah H1.Maka: H0 = H1gVygVy2 2211200+ +Subtitusi harga kecepatan ke dalam bentuk debit (Q)21221 202202 2 y gbQyy gbQy + +Jadi:

,_

+

,_

+1212010 1101 0yygy byQyygy byQ18BUKU PANDUAN PRAKTIKUM HIDROLIKAReduksi dalamaliran akibat hambatan kekentalan antara section 0 dan section 1 ditentukan oleh koefisien Cv. Koefisien Cv bervariasi yaitu: 0.95