44802801 Aliran Di Bawah Pintu
-
Upload
musyawir-hadi -
Category
Documents
-
view
17 -
download
10
Transcript of 44802801 Aliran Di Bawah Pintu
80
Laporan Praktikum Hidrolika
BAB VIIIALIRAN DI BAWAH PINTU
VIII.1. TUJUAN PERCOBAAN
Mengamati aliran didasarkan atas pemakaian persamaan Bernouli untuk
aliran di bawah pintu.
VIII.2. ALAT-ALAT YANG DIGUNAKAN
1. Flume beserta perlengkapanya
2. Model pintu sorong
3. Alat ukur Parshall
4. Penggaris / roll meter
5. Waterpass
Sket Percobaan Aliran di bawah pintu
Kelompok 13
y1
ycr
Hey0y
80
Laporan Praktikum Hidrolika
VIII.3. TEORI
Besarnya debit Q (m3/dt) yang lewat dibawah pintu :
dimana :
Cd = Koefisien debit
b = Lebar bukaan pintu (m)
ycr = tinggi bukaan pintu (m)
y0 = tinggi air di depan pintu terhadap as bukaanm (m)
y = tinggi air di hulu (sebelum pintu sorong) (m)
y1 = tinggi air di hilir ( setelah pintu sorong ) (m)
He = tinggi energi di depan pintu = (m)
V = Kecepatan aliran di depan pintu (m/dt)
Ada dua macam aliran yang dapat terjadi lewat di bawah pintu. Pertama
aliran bebas, dapat dilihat dengan terjadinya loncatan air di belakang pintu.
Kedua aliran tidak bebas, dimana loncatan air tidak terjadi dan tinggi muka air
di belakang pintu > tinggi bukaan pintu (pintu tenggelam).
Untuk aliran bebas berlaku persamaan debit di atas. Sedang untuk aliran
tidak bebas, persamaan di atas tidak berlaku, harus diturunkan dari persamaan
Bernoulli.
Untuk w = 3 inci Qparshall = 0,992 . Ha1,547 (ft3/dt)
1 m = 3,28 ft
y0 = y - 1/2 yct
V = (2.g.He)0.5
Qt = b.Yct.(2.g.He)0.5
Cd = Qparshall / Qteoritis
NB : Dalam perhitungan debit dipergunakan He karena kita
memperhitungkan adanya kecepatan awal di hulu saluran.
Kelompok 13
80
Laporan Praktikum Hidrolika
Keterangan:
A0 = Luas penampang di depan pintu
A1 = Luas penampang di belakang pintu
VIII.4. PROSEDUR PERCOBAAN
Kelompok 13
80
Laporan Praktikum Hidrolika
1. Atur dasar flume dalam kedudukan horisontal (sudah diatur oleh
laboran);
2. Letakkan model pintu sorong pada flume yang akan digunakan (dilakukan
oleh laboran);
3. Ukur dimensi bukaan pintu ( dalam percobaan ini bukaan pintu selalu
tetap untuk semua debit );
4. Alirkan air lewat pintu dengan debit tertentu dan buat kondisi aliran bebas
dengan cara mengatur tinggi bukaan tail gate;
5. Ukur tinggi muka air di depan dan di belakang pintu tersebut. Masing-
masing dilakukan 5 kali.
6. Ukur debit percobaan ini dengan alat ukur Parshall ( tanpa skotbalk )
dengan prosedur seperti pada pengukuran debit dengan alat parshall.
7. Ulangi percobaan ini dengan debit yang berbeda minimum 5 kali.
VIII.5. TUGAS
1. Nyatakan hubungan antara tinggi muka air di depan pintu Y0 dengan debit
lewat bawah pintu Q untuk aliran bebas
2. Nyatakan hubungan antara rasio y dan yo dengan koefisien debit Cd untuk
aliran bebas
3. Nyatakan hubungan antara rasio y dan yo dengan koefisien koreksi debit
Cs untuk aliran tak bebas
4. Gambar garis energi pada setiap percobaan
Kelompok 13
80
Laporan Praktikum Hidrolika
VIII.6. DATA PERCOBAAN
yct = 5 cm
B = 45.7 cm
g = 9,81 m/dt2
Data Pengukuran Percobaan Aliran di Bawah Pintu
PercobaanAliran Bebas
y1 (cm) y2 (cm)
I
30 4,5
29,5 3,5
29,8 3,7
29,6 3,2
29 3
II
25 3,5
24,5 3,7
23,2 3
23,6 3,8
23 3
III
23 4,2
20 3,5
19,8 3,8
19,5 2,9
19,3 3
IV
11 3,2
11,2 3,4
11 3,5
11,2 3,2
11 2,9
V
10,6 3,5
11,2 3,6
10,7 3,2
10,8 2,8
10,9 2,7
Kelompok 13
80
Laporan Praktikum Hidrolika
Data Pengukuran percobaan Parshall Flume
Percobaan
Ha H1b
(inchi) (cm)
I
12,4 28,27
12,3 28,27
12,3 28,84
12,6 28,93
12,6 28,88
II
12,5 28,82
12,4 28,73
12,3 28,41
12,0 28,49
12,0 27,50
III
11,7 26,78
11,5 26,25
11,2 25,82
11,0 25,52
11,0 25,60
IV
10,7 24,76
10,5 24,10
10,2 23,39
10,0 22,02
9,9 22,65
V
9,5 21,88
9,2 21,50
9,2 21,23
9,0 21,05
9,0 20,78
Kelompok 13
80
Laporan Praktikum Hidrolika
VIII.7. PERHITUNGAN
Data Parshall Untuk Aliran Bawah Pintu
Percobaan
Ha H1b Ha
(inchi) (cm) (feet)
I
12,4 28,27 1,033
12,3 28,27 1,025
12,3 28,84 1,025
12,6 28,93 1,050
12,6 28,88 1,050
II
12,5 28,82 1,042
12,4 28,73 1,033
12,3 28,41 1,025
12,0 28,49 1,000
12,0 27,50 1,000
III
11,7 26,78 0,975
11,5 26,25 0,958
11,2 25,82 0,933
11,0 25,52 0,917
11,0 25,60 0,917
IV
10,7 24,76 0,892
10,5 24,10 0,875
10,2 23,39 0,850
10,0 22,02 0,833
9,9 22,65 0,825
V
9,5 21,88 0,792
9,2 21,50 0,767
9,2 21,23 0,767
9,0 21,05 0,750
9,0 20,78 0,750
Contoh Perhitungan:
1. Mencari Koefisien Debit (Cd) untuk Percobaan 1 :
Untuk Parshall
Ha (rata-rata) = = 12,4 inci
Kelompok 13
80
Laporan Praktikum Hidrolika
= = 1.0367 ft
Untuk lebar tenggorokan w = 3” digunakan rumus Q = 0,992 x Ha1,547
Sehingga diperoleh : Q = 0,992 x 1.03671,547 = 1.0488ft3/dt
= 0.0297 m3/dt
Untuk percobaan aliran bawah pint u
Tinggi muka air rata-rata dihulu (y) : 0.296 m
Tinggi muka air rata-rata dihilir (y1) : 0.037 m
y0 = y – 0.5 (yct) = 0.296 – 0.5 (0.05) = 0,271 m
V = = =2.306 m/dt
He = 0,271 + 0.00254 = 0,273 m
Sehingga diperoleh : Q perc. = 0,46 x 0,05 x
= 0.0521 m3/dt
Koefisien debit (Cd) didapatkan :
Cd = = 0.57
2. Mencari Koefisien Koreksi Debit (Cs) untuk Percobaan 1 :
Qaliran bawah pintu =
= 0.57x 0,46x 0,05 x
= 0,03 m3/dt
Q percobaan Parshall = 0,0297 m3/dt
Koefisien dedit (Cs) didapatkan:
Cs = = 1.022
3. Mencari variabel yang mempengaruhi pembuatan garis energi untuk
Percobaan 1 :
A1 = b x y = 0,457 x 0.296 = 0.1331 m2
A2 = b x y1 = 0,457 x 0.036 = 0.0161 m2
Kelompok 13
80
Laporan Praktikum Hidrolika
V1 (depan pintu) = = 0.223m/dt
V2 (belakang pintu) = = 1.844m/dt
h1 (di depan pintu) = = 0.0025 m
h2(dibelakang pintu) = = 0.1734 m
Sehingga dengan cara yang sama untuk Perhitungan debit yang lain
didapatkan pada tabel perhitungan sebagai berikut:
Koefisien Debit (Cd):
Perc
y ratay1
ratayo
rata v He Q perc.Q di
Parshall
Cd
y/y0
(m) (m) (m) (m/dt) (m) (m^3/dt) (m^3/dt)
I 0,296 0,036 0,271 1,844 0,273 0,052 0,030 0,570 1,092
II 0,239 0.034 0,214 1,893 0,217 0,046 0,029 0,624 1,117
III 0,203 0.035 0,178 1,630 0,182 0,043 0,026 0,600 1,140
IV 0,111 0.032 0,086 1,512 0,096 0,031 0,022 0,715 1,291
V 0,108 0.032 0,083 1,305 0,091 0,030 0,019 0,618 1,300
Koefisien Koreksi Debit (Cs):
PercQ bawah
pintuQ
Parshall Cs(m^3/dt) (m^3/dt)
I 0,030 0,030 1.000
II 0,029 0,029 1.000
III 0,026 0,026 1.000
IV 0,022 0,022 1.000
V 0,019 0,019 1.000
Kelompok 13
80
Laporan Praktikum Hidrolika
Percy rata y1 rata B A A1
(m) (m) (m) (m^2) (m^2)
I 0,296 0,036
0.457
0,133 0,016
II 0,239 0.034 0,107 0,015
III 0,203 0.035 0,091 0,016
IV 0,111 0.032 0,050 0,015
V 0,108 0.032 0,049 0,014
Percv v1 h h1
(m/dt) (m/dt) (m) (m)
I 0,223 1,844 0,003 0,173
II 0,270 1,893 0,004 0,183
III 0,279 1,630 0,004 0,136
IV 0,442 1,512 0,010 0,117
V 0,380 1,305 0,007 0,087
Kelompok 13
80
Laporan Praktikum Hidrolika
Grafik Hubungan Antara Yo Dengan Q
Grafik Hubungan Antara Y/Yo Dengan Cd
Kelompok 13
80
Laporan Praktikum Hidrolika
VIII.8.KESIMPULAN
1. Besarnya koefisien pengaliran (Cd) dalam percobaan ini didapat dengan
cara mengkalibrasikan alat ukur parshall dengan alat ukur aliran dibawah
pintu.
2. Koefisien pengaliran (Cd) ini merupakan perbandingan antara Qactual (dari
alat ukur Pharshall) dengan Qteoritis (dari perumusan).
3. Harga Cd yang diperoleh berkisar antara 0.40695- 0.46465 (tidak konstan).
Hal ini membuktikan adanya perbedaan antara Qactual dengan Qteoritis ini
karena pada perhitungan teoritis tidak diperhitungkan kehilangan energi
akibat geseran yang terjadi dan akibat perubahan bentuk penampang
saluran.
4. Semakin tinggi muka air di depan ambang pintu maka semakin besar pula
debit yang mengalir, karena dengan bertambahnya tekanan maka
kecepatan juga akan bertambah.
Kelompok 13