CL Parshall Flume Clear

LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA FLUIDA DAN HIDROLIKA

2011 2011

BAB VI PERCOBAAN PENGUKURAN DEBIT DENGAN PARSHALL FLUME6.1 Tujuan Percobaan 1. Untuk mendapatkan/mengukur debit aliran yang melalui suatu saluran. 2. Mendapatkan hubungan antara debit aliran dengan tinggi muka air. 3. Mempelajari karakteristik aliran pada alat ukur Parshall.

6.2 Alat alat yang digunakan 1. Alat ukur debit Parshall 2. Skotbalk balok kayu untuk menahan air yang keluar dari pashall flume supaya terjadi aliran tenggelam 3. Point Gauge untuk melihat titik panjang dari jarum paku yang digunakan untuk melihat kedalaman air 4. Penggaris / roll meter untuk mengukur kedalaman air

6.3 Teori Sket gambar percobaan parshall flumeArah aliran air

Ha

Hb w

B

Tenggorokan

Hob

H1b Aliran tenggelam Aliran kritis

Ha

MEKANIKA FLUIDA DAN HIDROLIKA [RC09-1333]

53


2011 2011

\ Gambar asli alat parshall flume yang dipakai di percobaan

Contoh penerapan di lapangan

Parshall flume adalah alat ukur debit dengan cara membuat aliran kritis yang dapat dilihat dengan terjadinya loncatan air pada bagian tenggorokan ( throat section ). Bila terjadi aliran tenggelam yang dapat dilihat dengan mengecilnya loncatan air pada bagian tenggorokan (sub merged flow) maka perlu diadakan koreksi debit pada debit yang diukur. Besarnya debit (m3/detik) yang lewat pada tenggorokan dalam kondisi kritis dapat ditulis dalam persamaan sebagai berikut : (R.L.Parshall,1920)


54


2011 2011

Lebar Tenggorokan ( W ) 3 6 9 12 8 10 50 dimana : Ha W Q : tinggi air pada tenggorokan (ft) : lebar tenggorokan (ft) : debit lewat tenggorokan (ft3/dt)

Persamaan Debit ( Q ) Q = 0,992 . Ha1.547 Q = 2,06 . Ha1.58 Q = 3,07 . Ha1.53 Q = 4 . W . Ha1.552W^0.026 Q = ( 3,6875 W + 2,5 ) Ha1.6

Bila rasio tinggi air Hb dan Ha>0.6 untuk W=3 sampai 9, atau untuk W=1 sampai 8 dan >0.8 untuk W=10 sampai 50, maka aliran pada tenggorokan dikategorikan aliran tenggelam atau (submerged flow).

6.4 Prosedur Percobaan 1. Mengukur dimensi Parshall Flume (lihat gambar di atas untuk dimensi yang diperlukan). 2. Catat bacaan point gauge pada titik B sebelum aliran air lewat Parshall Flume dimana ujung jarum point gauge setinggi dasar parshall flume dititik A. Besarnya bacaan masing masing adalah H0b. 3. Alirkan air lewat Parshall Flume. Catatan : Aliran air dalam percobaan ini ada kaitannya dengan aliran pada percobaan pengukuran debit dengan menggunakan alat ukur lainnya (ambang lebar, ambang tipis, current meter ). 4. Catat bacaan pada mistar ukur saat aliran air lewat Parshal Flume, maka tinggi air di depan tenggorokan (dititik A) adalah Ha , satuan dalam inch. 5. Masih dalam debit yang sama, letakkan skotbalk di belakang Parshal Flume sehingga terjadi aliran tenggelam pada bagian tenggorokan. 6. Kemudian catat bacaan point gauge pada titik B yaitu H1b, maka tinggi air di atas tenggorokan Hb = H0b H1b. 7. Lakukan semua pembacaan point gauge setiap pencatatan tinggi muka air minimum 5 kali.MEKANIKA FLUIDA DAN HIDROLIKA [RC09-1333] 55


2011 2011

8.

Lakukan prosedur di atas pada setiap perubahan percobaan debit yang disesuaikan dengan percobaan pengukuran debit lainnya.

6.5 Tugas 1. Beri komentar alat ukur parshall flume tersebut dibandingkan dengan alat ukur ambang lebar dan ambang tipis dilihat dari sifat hidroliknya (untung dan ruginya bila ada). 2. Nyatakan hubungan antara tinggi muka air di depan tenggorokan Ha dengan debit Q percobaan saudara,Kemudian bandingkan dengan Q teoritis. 3. Untuk aliran tenggelam nyatakan hubungan antara rasio Hb dan Ha dengan koefisien koreksi debit Cs dari hasil percobaan saudara,kemudian bandingkan Cs teoritis.

6.6 Data data Percobaan Yang didapat adalah : Lebar leher ambang Tinggi muka air Konversi satuan 1cm 1 ft3 1 inchi = 2,54 : 1 ft = 30,48 cm : W = 7,3 cm = 0.239 ft

: Hob = 2.83 cm= 0.093 ft

= 0,03281 ft = 0.02832 m3

Hasil Percobaan dan PerhitunganTanpa Sekat Percobaan Ha (ft) Ha (inc)12.000 12.500 12.480 12.500 12.490 12.394 11.500 11.550 11.550 11.550 11.550

Ha (cm)30.480 31.750 31.699 31.750 31.725 31.481 29.210 29.337 29.337 29.337 29.337

H1b (cm)27.720 27.830 27.830 27.900 27.890 27.834 25.670 25.230 29.960 29.850 29.800

H1b (ft)0.909 0.913 0.913 0.915 0.915 0.913 0.842 0.828 0.983 0.979 0.978

rasio0.726 0.700 0.701 0.702 0.703 0.706 0.687 0.669 0.830 0.827 0.825

1.000 1.042

I

1.040 1.042 1.041

rata2

1.033 0.958 0.962

II

0.962 0.962 0.962


56


2011 2011

rata2

0.962 0.821 0.808

11.540 9.850 9.700 9.650 9.650 9.600 9.690 7.100 7.120 7.110 7.100 7.100 7.106 6.200 6.800 6.000 7.500 7.100 6.720

29.312 25.019 24.638 24.511 24.511 24.384 24.613 18.034 18.085 18.059 18.034 18.034 18.049 15.748 17.272 15.240 19.050 18.034 17.069

28.102 21.700 21.500 21.490 21.440 21.180 21.462 15.120 15.230 15.300 15.200 15.220 15.214 13.500 14.290 15.300 15.300 15.350 14.748

0.922 0.712 0.705 0.705 0.703 0.695 0.704 0.496 0.500 0.502 0.499 0.499 0.499 0.443 0.469 0.502 0.502 0.504 0.484

0.768 0.644 0.645 0.648 0.646 0.639 0.644 0.528 0.532 0.537 0.532 0.533 0.533 0.502 0.503 0.636 0.509 0.541 0.538

III

0.804 0.804 0.800

rata2

0.807 0.592 0.593

IV

0.592 0.592 0.592

rata2

0.592 0.517 0.567

V

0.500 0.625 0.592

rata2

0.560

Satu sekat Percobaan Ha (ft) Ha (inc)12.490 12.480 12.500 12.600 12.300 12.474 11.000 10.950 10.980 11.050 11.000 10.996 9.250 9.250 9.200 9.220

Ha (cm)31.725 31.699 31.750 32.004 31.242 31.684 27.940 27.813 27.889 28.067 27.940 27.930 23.495 23.495 23.368 23.419

H1b (ft)0.916 0.913 0.719 0.918 0.916 0.876 0.797 0.799 0.801 0.799 0.796 0.798 0.681 0.673 0.673 0.675

H1b (cm)27.910 27.820 21.900 27.990 27.930 26.710 24.300 24.350 24.410 24.350 24.270 24.336 20.750 20.500 20.500 20.570

rasio0.703 0.701 0.513 0.700 0.715 0.666 0.669 0.674 0.674 0.668 0.668 0.671 0.645 0.634 0.638 0.639

1.041 1.040

I

1.042 1.050 1.025

rata2

1.039 0.917 0.912

II

0.915 0.921 0.917

rata2

0.916 0.771

III

0.771 0.767 0.768


57


2011 2011

0.771

9.250 9.234 7.120 7.100 7.100 7.120 7.130 7.114 6.600 6.600 6.400 6.600 6.400 6.520

23.495 23.454 18.085 18.034 18.034 18.085 18.110 18.070 16.764 16.764 16.256 16.764 16.256 16.561

0.676 0.675 0.505 0.518 0.500 0.506 0.473 0.500 0.472 0.465 0.441 0.456 0.450 0.457

20.610 20.586 15.380 15.800 15.250 15.410 14.410 15.250 14.400 14.180 13.450 13.900 13.730 13.932

0.639 0.639 0.541 0.566 0.535 0.542 0.486 0.534 0.525 0.512 0.483 0.495 0.500 0.503

rata2

0.769 0.593 0.592

IV

0.592 0.593 0.594

rata2

0.593 0.550 0.550

V

0.533 0.550 0.533

rata2

0.543

Dua Sekat Percobaan Ha (ft) Ha (inc)12.510 12.520 12.520 12.530 12.530 12.522 10.950 10.980 11.000 11.100 11.200 11.046 9.150 9.250 9.200 9.300 9.480 9.276 7.700 7.750 7.270

Ha (cm)31.775 31.801 31.801 31.826 31.826 31.806 27.813 27.889 27.940 28.194 28.448 28.057 23.241 23.495 23.368 23.622 24.079 23.561 19.558 19.685 18.466

H1b (cm)28.300 28.350 28.230 28.330 28.130 28.268 24.600 24.690 24.810 24.840 24.800 24.748 20.970 20.750 21.840 21.130 21.230 21.184 20.120 20.050 19.400

rasio0.714 0.715 0.712 0.714 0.708 0.713 0.683 0.684 0.688 0.682 0.675 0.683 0.661 0.645 0.695 0.657 0.649 0.662 0.742 0.734 0.747

H1b (ft)0.929 0.930 0.926 0.930 0.923 0.927 0.807 0.810 0.814 0.815 0.814 0.812 0.688 0.681 0.717 0.693 0.697 0.695 0.660 0.658 0.637

1.042 1.043

I

1.043 1.044 1.044

rata2

1.043 0.912 0.915

II

0.917 0.925 0.933

rata2

0.920 0.762 0.771

III

0.767 0.775 0.790

rata2 IV

0.773 0.642 0.646 0.606


58


2011 2011

0.612 0.617

7.350 7.400 7.494 6.500 6.400 6.390 6.500 6.600 6.478

18.669 18.796 19.035 16.510 16.256 16.231 16.510 16.764 16.454

20.400 20.000 19.994 19.400 19.940 19.900 19.600 19.800 19.728

0.793 0.766 0.757 0.836 0.882 0.881 0.848 0.847 0.859

0.669 0.656 0.656 0.637 0.654 0.653 0.643 0.650 0.647

rata2

0.624 0.542 0.533

V

0.532 0.542 0.550

rata2

0.540

Contoh Perhitungan : Mencari koefisien debit untuk percobaan 1 dan membandingkannya dengan debit teoritis (current meter). DEBIT 1 Tanpa sekat Ha Q = 1.00 ft = 0,992 x Ha 1,547 = 0,992 x 1.0 1,547 = 0.992 ft/dtk H0b H1b Hb = 2.83 cm= 0.093 ft = 0.909 ft = H1b Hob = 0,909-0.093 = 0.816 ft

Hb 0.816/1.00 = 0,816 Ha

Hb 0,6 termasuk aliran tenggelam Ha

Satu sekat Ha Q = 1,041 ft = 0,992 x Ha 1,547 = 0,992 x 1.041 1,547 = 1.055 ft/dtk H0b = 2.83 cm= 0.093 ft


59


2011 2011

H1b Hb

= 0,916 ft = H1b Hob = 0,916-0.093 = 0,823 ft

Hb 0,823 / 1.041 = 0.791 HaDua sekat Ha Q = 1,042 ft = 0,992 x Ha 1,547 = 0,992 x 1,042 1,547 = 1,057 ft/dtk H0b H1b Hb = 2.83 cm= 0.093 ft = 0,929 ft = H1b Hob = 0.929 -0.093 = 0.836 ft


Hb 0,836 / 1.042 = 0.802 Ha



60


2011 2011

Percobaan

Jenis

Ha (ft) 1,033 1,039 1,043 0,962 0,916 0,920 0.807 0.769 0.773 0.592 0.593 0.624 0.560 0.543 0.540

H1b (ft) 0.9313

Hob (cm)

Hob (ft)

(HlbHob)/Ha

Jenis Aliran

Q Parshall (ft3/det)

Q Parshall (cm3/det)

Q Tenggelam (ft3/det)

Q Tenggelam (cm3/det)

Tanpa sekat 1 1 sekat 2 sekat Tanpa sekat 2 1 sekat 2 sekat Tanpa sekat 3 1 sekat 2 sekat Tanpa sekat 4 1 sekat 2 sekat Tanpa sekat 5 1 sekat 2 sekat

0,816 0.876 0.927 0.836 0.922 0.702 0.798 0.812 0.699 0,704 0.710 0.675 0.695 0.686 0.499 0.661 0.500 0.656 0.629 0.484 0.635 0.457 0.647 0.890 2,83 0.093 0.548 2,83 0.093 0.602 2,83 0.093 0.677 2,83 0.093 0.695 2,83 0.093 0.791

tenggelam tenggelam tenggelam tenggelam tenggelam tenggelam tenggelam tenggelam tenggelam tenggelam tenggelam tenggelam tenggelam kritis tenggelam

0,992

28093,44 1,055 1.057 29877,6 29934,24

1.001

28354.631 0.958 0.939 27143.080 26586.960

0.878

24859.905 0.818 0.811 23174.274 22971.584

0.593

16791.638 0.566 0.569 16036.937 16108.283

0.482

13645.134 0.409 0.377 11583.337 10675.008


61


2011 2011

TABEL PERHITUNGAN CsQ Current (cm3/det) Q Parshall (cm3/det) 28093,44 29877,6 29934,24 28354,631 27143.080 26586.960 24859,905 23174.274 22971.584 1691,638 16036.937 16108.283 13645,134 11583.337 10675.008 Q Tenggelam (cm3/det)

Percobaan

Jenis Tanpa sekat

Cs

1

1 sekat 2 sekat Tanpa sekat

0,030

1.323 1.303 1.342 1.203 1.257 1.283 1.121 1.203 1.214 1.148 1.202 1.197 0.881 1.038 1.126

2


0,024

3


0,020

4


0,013

5

1 sekat 2 sekat

0,009

Setelah Dibandingkan dengan debit pada ambang tipis maka rumus untuk menghitung debit parshal pada saat jenis aliran tenggelam akan berubah dikarenakan faktor koefisien debit atau Cs. Contoh perhitungannya adalah seperti berikut : Rumus baru untuk Q tenggelam Q = 0,992 x Ha 1,547 x Cs rata-rata Q = 0,992 x Ha 1,547 x 1,323 Q = 1,312 x Ha 1,547

DEBIT 1 1 sekat Ha rata-rata = 1,039 ft Q = 1,312 x Ha 1,547 = 1,312 x 1,039 1,547 = 1,392 ft3/dtk = 39421,34 cm3/det 2 sekat Ha rata-rata = 1,043 ftMEKANIKA FLUIDA DAN HIDROLIKA [RC09-1333] 62


2011 2011

Q = 1,312 x Ha 1,547 = 1,312 x 1,043 1,547 = 1,400 ft3/dtk = 39656,366 cm3/det

TABEL PERHITUNGAN Q DENGAN RUMUS BARU

Percobaan

Jenis

Ha (ft)

H1b (ft)

Q Parshall (ft3/det)

Q Parshall (dm3/det)



1

Tanpa sekat 1 sekat 2 sekat

1,033 1,039 1,043 0,962 0,916 0,920 0.807 0.769 0.773 0.592 0.593 0.624 0.560 0.543 0.540

0.9313

1.0700.876

30295.963 1.436 40669 39488.231

0.927

1.3940.922

2


1.0010.798

28354.631 1.217 34466.740 33760.569

0.812

1.1920,704 0.675

3


0.8780.695

24859.905 0.980 27758.076 20290.440

4


0.499

0.7160.500 0.656

0.5930.484

16791.638 0.578 16368.187 13894.933

5


0.457

0.4910.647

0.482

13645.134


63


2011 2011

35 30 25 20 Ha ( cm) 15 10 5 0 0

Hubungan antara Ha dengan Q (Tanpa Sekat)II III V IV I

10000

20000 Q ( cm3/det)

30000

35 30 25 20

Hubungan antara Ha dengan Q (1 Sekat)I II III V IV

Ha (cm)

15 10 5 0 0 5000 10000

15000

20000

25000

30000

35000

Q (cm3/det)

35 30 25 20

Hubungan antara Ha dengan Q (2 Sekat)I II III IV V

Ha ( cm)

15 10 5 0 0 5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

Q (cm3/det)


64


2011 2011

hb/ha vs cs (tanpa sekat)0.74 0.72 0.7 III II I

hb/ha

0.68 0.66 0.64 0.62 0.8 0.9 1 1.1 cs 1.2 1.3 1.4 V IV

hb/ha vs cs (1 sekat)0.72 0.7 0.68 0.66 0.64 0.62 0.6 0.58 0.56 0.54 1 II III I

hb/ha

IV V 1.05 1.1 1.15 1.2 cs 1.25 1.3 1.35 1.4

hb/ha vs cs (2 sekat)0.92 0.88 0.84 0.8 0.76 0.72 0.68 0.64 0.6 1.1 V

hb/ha

I III IV 1.15 1.2 1.25 cs 1.3 1.35 1.4 II


65


2011 2011

6.7 Kesimpulan

1.dari hasil praktikum didapatkan analisa sebagai berikut: perbandingan alat ukur parshall dengan ambang lebar dan ambang tipis adalah : - Pada parshall flume : 1.tidak ada pengendapan yang berasal dari partikel- partikel yang melayang yang dikandung oleh air 2.Menghitung debit pada alat ini tergantung pada lebar tenggorokan (w) dan tinggi air pada tenggorokan. -Pada ambang lebar dan ambang tipis 1.bila air mengandung partikel-partikel yang melayang,sebagian besar diendapkan dihulu kolam yang terbentuk akibat adanya bendung 2.karena adanya bendung mengakibatkan terjadinya kehilangan tinggi tekan yang cukup besar. Pada ambang lebar menghitung debit tergantung pada panjang ambang lebar (L) dan tinggi energi (He),sedangkan pada ambang tipis tergantung pada panjang pelimpah (h) dan tinggi air dimuka ambang (H) 2. Dari hasil perhitungan didapatkan nilai berikut: TABEL PERHITUNGAN Q DENGAN RUMUS BARU

Percobaan

Jenis



1


1.436 1.394 1.217 1.192

40669 39488.231 34466.740 33760.569

2


3


0.980 0.716

27758.076 20290.440

4


5


0.578 0.491

16368.187 13894.933


66


2011 2011

3. Dari hasil tabel di atas didapatkan satu aliran kritis sedangkan seluruh aliran lainnya adalah tenggelam terdapat hal seperti itu mungkin terdapat kesalahan oleh kami ketika saat melakukan percobaan terdapat kekeliruan saat pengamatan.


67

CL Parshall Flume Clear

Documents

Transcript of CL Parshall Flume Clear