SISTEM PENILAIAN KULIAH : Kehadiran 15% ...... Min 75% hadir
description
Transcript of SISTEM PENILAIAN KULIAH : Kehadiran 15% ...... Min 75% hadir
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
04/21/23 Ir.Darmadi,MM 1
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
SISTEM PENILAIAN KULIAH :
- Kehadiran 15% ...... Min 75% hadir
- Pek. Rumah1-HECRAS/Tugas1 20% *1
- Ujian Tengah Semester 20%
- Pek. Rumah2-SoftwarePipa/Tugas2 20% **1
- Ujian Akhir Semester 20%
TOTAL 100% .... A
Buku : 1. Fundamentals of Fluid Mechanics, BRUCE R. MUNSON, DONALD F. YOUNG,THEODORE H. OKIISHI *1 **1
2. Open_Channel_Flow_2nd_ed.Chaudhry.M.H. *1 3. Peraturan Perencanaan Irigasi – Departemen Pekerjaan Umum4. Pengaliran Dalam Pipa – Dr. Ir. Bambang Triatmodjo **25. Hidrolika Saluran Terbuka – Ir. Djoko Luknanto PhD *2 **16. http://www.hec.usace.army.mil/software/hec-ras/hecras-download.html
MA
TA
KU
LIA
H H
IDR
OL
IKA
( 3
sk
s )
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA MK HIDROLIKA
OPEN CHANNELS (Semester-1)1. Open Channel vs Close Conduit2. Sifat-sifat Fluida3. Properti Saluran Terbuka4. Tipe-tipe Aliran dalam Saluran Terbuka5. Persamaan Dasar dalam Hidrolika6. Distribusi Kecepatan Aliran vertikal/horisontal7. Aliran Seragam & Kehilangan Tenaga/Friksi8. Komputasi Hidrolika dalam Aliran Seragam9. Pers. Bernoulli dalam Aliran Berubah Cepat10. Aliran Kritis, Sub-kritis, Super kritis
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
10. Bilangan Froude / Fr11. Aplikasi Persamaan Momentum12. Aliran Berubah Lambat Laun dan Aplikasinya13. Klasifikasi Profil Aliran14. Solusi untuk Persamaan Aliran Berubah Lambat15. Metode Numerik16. Bangunan Air17. Alat Ukur Aliran18. Pengantar Aliran Fluida Compressible dan Persamaan yang
Digunakan
MK HIDROLIKA
COLSED CONDUIT(Semester-2)
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
04/21/23 Ir.Darmadi,MM 5
10 Universitas Terbaik di Indonesia Survai tahun 2009
Universitas Indonesia 14,54%Institut Teknologi Bandung 13,27%Universitas Gajahmada 11,59%Institut Pertanian Bogor 11,37%Institut Teknologi Sepuluh Nov 9,46%Universitas Airlangga 7,61%Universitas Trisakti 7,55%Universitas Padjajaran 6,51%Universitas Atmajaya 5,37%Universitas Diponegoro 4,41%
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
04/21/23 Ir.Darmadi,MM 6
Karakter JuaraMengapa karakter juara penting di dunia kerja? Jawabnya sederhana: dunia kerja butuh pekerja super. Yang cirinya (hasil survai pada beberapa BOSS):Mau bekerja keras 9,03%Kepercayaan diri tinggi 8,75%Mempunyai visi ke depan 8,37%Bisa bekerja dalam tim 8,07%Memiliki perencanaan yang matang 7,91%Mampu berpikir analitis 7,82%Mudah beradaptasi 7,12%Mampu bekerja dalam tekanan 5,91%Cakap berbahasa Inggris 5,27%Mampu mengorganisasi pekerjaan 5,26%
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
04/21/23 Ir.Darmadi,MM 7
Tekun belajar bukan satu satunya cara untuk menjadi lulusan juara. Anda perlu kegiatan tambahan. Inilah tips dari dunia kerja;
Aktif berorganisasi 20,32%Mengasah bahasa Inggris 18,60%Tekun belajar 17,70%Mengikuti perkembangan informasi 15,98%Memiliki pergaulan luas 15,07%Mempelajari aplikasi computer 12,32%
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
HIDROLIKA1.1.PENDAHULUAN
Hidrolika adalah bagian dari hidromekanika (hydro mechanics) yang berhubungan dengan gerak air.
Untuk mempelajari HIDROLIKA mahasiswa harus memahami tentang kalkulus dan mekanika fluida lebih dulu. Tidak harus sich ............... ???????
Dengan bekal pengetahuan kalkulus dan mekanika fluida mahasiswa akan mampu memahami penurunan persamaan-persamaan dasar dan fenomena aliran yang pada prinsipnya merupakan fungsi dari tempat (x,y,z) dan waktu (t).
04/21/23 Ir.Darmadi,MM 8
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
HYDROSTATICS Statika Fluida
HYDRO MECHANICS(Mekanika Cairan)
HYDRODYNAMICSDinamika/gerak fluida
FLUIDMECHANICS
(MekanikaFluida) AERO
MECHANICS(Mekanika Udara)
THEORITICALAERODYNAMICS
EXPERIMENTALAERODYNAMICS
HYDRAULICS Hidrolika (terapan)
04/21/23 Ir.Darmadi,MM 9
AEROSTATICS Statika Udara
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
04/21/23 Ir.Darmadi,MM 10
APLIKASI DALAM DUNIA NYATA
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
3
APLIKASI DALAM DUNIA NYATA
1.BIDANG JALAN RAYA- Desain saluran drainase Jalan
- Desain ruang bawah jembatan
04/21/23 Ir.Darmadi,MM 11
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
3
APLIKASI DALAM DUNIA NYATA
2. BIDANG PENGAIRAN
04/21/23 Ir.Darmadi,MM 12
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
3
APLIKASI DALAM DUNIA NYATA
2. BIDANG PENGAIRAN
04/21/23 Ir.Darmadi,MM 13
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
APLIKASI DALAM DUNIA NYATA
3. BIDANG KONSTRUKSI / GEDUNG BERTINGKAT
04/21/23 Ir.Darmadi,MM 14
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
a. ALIRAN saluran terbuka
04/21/23 Ir.Darmadi,MM 15
Yang dipelajari dalam HIDROLIKA
b. ALIRAN saluran tertutup / pipa.
s
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
Ditinjau dari mekanika aliran, terdapat duamacam aliran yaitu -aliran saluran tertutup dan
- aliran saluran terbuka.
Kedua aliran tersebut dalam banyak hal mempunyai kesamaan tetapi ada perbedaan yg prisipal
04/21/23 Ir.Darmadi,MM 16
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
Apa perbedaan Open Channel/Free flow dengan
Close Conduit/Pipe flow ?
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
- aliran saluran terbuka mempunyai permukaan yang terhubung dengan atmosfer
- aliran saluran tertutup mempunyai permukaan tidak terhubungan dengan atmosfer.
04/21/23 Ir.Darmadi,MM 18
Perbedaan prinsipnya adalah pada keberadaan permukaan aliran; - aliran saluran terbuka mempunyai permukaan bebas, shg air bebas bentuknya- aliran saluran tertutup mempunyai permukaan tidak bebas karena air mengisi seluruh penampang saluran.
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
Persamaan yang dipakai dalam hidrolikaPersamaan Kontinuitas Q = A1 V1 = A2 V2
Persamaan Energi E = mgh + ½ mV2
Persamaan Momentum
Persamaan Gesekan
Persamaan Bernoulli
04/21/23 Ir.Darmadi,MM 19
HUKUM YANG DIGUNAKAN
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
04/21/23 Ir.Darmadi,MM 20
PARAMETER / karakteristik SALURAN
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
H = kedalaman air adalah elevasi atau jarak vertikal dari permukaan air ke dasar saluranB = Lebar saluran adalah lebar dasar saluranm = z1 atau z2 , kemiringan tampang saluran / lereng adalah perbandingan antara horisontal dengan vertikal (1)So = i = kemiringan dasar saluran adalah perbedaan ketinggian dasar saluran huli dan hilir
04/21/23 Ir.Darmadi,MM 21
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
ADALAH luas penampang melintang dari penampang aliran saluran . Penampang aliran didefinisikan sebagaibagian/porsi dari parameter penampang aliran yang bersentuhan (kontak) dengan batas benda padat yaitu dasar dan/atau dinding saluran. Notasi atau simbol yangdigunakan untuk luas penampang ini adalah A,dan satuannya adalah satuan luas (cm2, m2 dll.)
A = (B + B + 2m.H )/2 . H
A = (2B + 2m.H )/2. H = 2(B + m.H )/2. H
A = (B + m.H ). H
04/21/23 Ir.Darmadi,MM 22
LUAS PENAMPANG SALURANRUMUS
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
Keliling basah saluran adalah panjang bagiandalam saluran dimana air bersentuhan denganbatas-batas saluran.
Batas tersebut adalah dasar dan dinding ataulereng /tebing saluran
Notasi atau simbol yang digunakan untuk keliling basah ini adalah P, dan satuannya satuan panjang
04/21/23 Ir.Darmadi,MM 23
KELILING BASAH SALURANRUMUS
P = (B + 1 + m2 + 1 + m2
P = (B + 2 1 + m2 )
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
Jari- jari hidrolis dari suatu penampang aliran bukan merupakan karakteristik yang dapat diukur langsung, tetapi sering sekali digunakan didalam perhitungan.
Definisi dari jari jari hydraulik adalah luas penampang dibagi dengan keliling basah, dan oleh karenaitu mempunyai satuan panjang; notasi atau simbul yangdigunakan adalah R, dan satuannya adalah satuan panjang
04/21/23 Ir.Darmadi,MM 24
JARI – JARI HIDROLIS RADIUS HYDROLIC
(B + m. H).HR = A/P ============== (B + 2 1 + m2 )
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
KEDALAMAN HIDROLIS dari suatu penampangaliran adalah luaspenampang dibagilebar permukaan, danoleh karena ituMempunyai satuan panjang
D A=T
04/21/23 Ir.Darmadi,MM 25
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
A
FAKTOR PENAMPANGadalah perkalian dari luas
Z A D
AT
penampang aliran A danakar dari kedalamanhydraulik D. Simbol ataunotasi yang digunakanadalah Z.
04/21/23 Ir.Darmadi,MM 26
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
Tabel 1.1. Unsur-unsur geometris penampang saluran
04/21/23 Ir.Darmadi,MM 27
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
04/21/23 Ir.Darmadi,MM 28
SIFATFISI K
FLUIDA
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
Sifat-sifat Penting Fluida• Berat jenis • Rapat massa (mass density)• Volume spesifik (specific volume)• Gravitasi spesifik (specific gravity)• Kompresibilitas rata-rata• Elastisitas (elasticity)• Kekentalan (viscocity)
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
Berat Jenis
• Berat jenis = berat per satuan volume• Gaya yang ditimbulkan oleh percepatan gravitasi g
yang bekerja pada satu satuan volum
gv
gv
v
w.
..
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
Kerapatan massa
• Kerapatan massa = massa per satuan volume
• Contoh:– Air = 1000 kgm-3 – Air raksa = 13546 kgm-3 – Udara = 1.23 kgm-3
• Kerapatan massa tidak tetap tergantung suhu, tekanan, dan jenis fluida
v
m
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
Kerapatan massa air
• Kerapatan massa air murni pada tekanan 760 mm Hg, pada beberapa suhu:
Suhu (oC) Kerapatan massa (kg/m3) 0 999,87
4 1000 10 999,73100 958,4
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
Volume Spesifik
• Volume spesifik = volume per satuan massa• Kebalikan dari kerapatan massa
1
sv
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
Gravitasi spesifik
• Gravitasi spesifik = perbandingan antara kerapatan massa fluida tertentu dengan kerapatan massa air pada suhu 4 oC
Co4suhu padaair massa kerapatan
tertentufluida massa kerapatan spesifik gravitasi
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
Kompresibilitas dan ekspansivitas • Kompresibilitas rata-rata = perubahan volume thd
volume mula-mula per satuan perubahan tekanan
• Ekspamsivitas
• pertambahan tekanan membuat penurunan volume sehingga persamaan diberi tanda negatif, supaya nilai tetap positif
• pada saat pertambahan tekanan maka suhu dapat berubah atau tetap
p
v
vp
vv
)(1/
t
v
vt
vv
)(1/
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
Kompresibilitas
untuk suhu tetap (isotermik) maka nilai
untuk suhu berubah (isentropik) maka nilai
• Dalam termodinamika didefinisikan– Cp = panas jenis pada tekanan tetap
– Cv = panas jenis pada volume tetap
Tp
v
v
1
vp
v
v
1
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
Elastisitas
• Elastisitas adalah kebalikan dari kompressibilitas• digunakan parameter E yaitu modulus elastisitas
(bulk modulus of elasticity)
Tvdv
dpE
1
/)(
)(
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
Kekentalan• Kekentalan adalah sifat fluida untuk melawan
tegangan geser• Kekentalan kinematik
• v = kekentalan kinematik = kekentalan absolut/dinamik = kerapatan massa fluida
v
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
Kekentalan
• Kekentalan dinamik = tegangan geser per satuan luas yang diperlukan untuk memindahkan selapis fluida terhadap lapisan fluida yang lain dengan satu satuan kecepatan sejauh satu satuan jarak
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
Seperti yang diketahui, bahwa airmengalir dari hulu ke hilir (kecuali adagaya yang menyebabkan aliran ke arahsebaliknya) sampai mencapai suatu elevasipermukaan air tertentu, misalnya:
permukaan air di danau
atau
permukaan air di laut
04/21/23 Ir.Darmadi,MM 40
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
olehTendensi/kecenderungan ini ditunjukkanaliran di saluran alam yaitu sungai.
Perjalanan air dapat juga melaluibangunan-bangunan yang dibuat oleh manusia,seperti :
saluran irigasiPipa , jembatan
gorong - gorong (culvert), dan
saluran buatan yang lain atau kanal (canal).
04/21/23 Ir.Darmadi,MM 41
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
Bentuk penampang trapesium adalahbentuk yang biasa digunakan untuk
saluran-saluran irigasiatau
saluran-saluran drainasekarena menyerupai bentuk saluran alam, dimana
Kemiringan tebingnya menyesuaikan dengan sudut lereng alam dari tanah yang ada padasaluran tersebut.
04/21/23 Ir.Darmadi,MM 42
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
Bentuk penampang lingkaran biasanyadigunakan pada perlintasan dengan jalan;
saluran ini disebut gorong-gorong(culvert).
04/21/23 Ir.Darmadi,MM 43
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
18
Bentuk penampang persegi empat atausegitiga merupakan penyederhanaan daribentuk trapesium yang biasanya digunakanuntuk saluran-saluran drainase yang melaluilahan-lahan yang sempit.
04/21/23 Ir.Darmadi,MM 44
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
A B. y
adalah suatu penampang saluran terbuka yanglebar sekali dimana berlaku pendekatan sebagaisaluran terbuka berpenampang persegi empatdengan lebar yang jauh lebih besar daripadakedalaman aliran B >> y, dan keliling basah Pdisamakan dengan lebar saluran B. Dengandemikian maka luas penampang A = B . y ;
P = B sehingga :
R P B
y
04/21/23 Ir.Darmadi,MM 45
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
Debit aliran adalah volume air yang mengalir melalui suatu penampang tiap satuan waktu,
Simbol/notasi yangdiguna an adalah Q.
04/21/23 Ir.Darmadi,MM 46
S
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
Kecepatan aliran (V) dari suatu penampang alirantidak sama diseluruh penampang aliran, tetapi
bervariasi menurut tempatnya.
Apabila cairan bersentuhan dengan batasnya(didasar dan dinding saluran) kecepatan
alirannya akan mengecil atau nol
Hal ini seringkali membuat kompleksnyaanalisis, oleh karena itu untuk keperluan
praktis biasanya digunakan harga rata-ratadari kecepatan di suatu penampang aliran
04/21/23 Ir.Darmadi,MM 47
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
Kecepatan rata-rata ini didefinisikansebagai debit aliran dibagi luas penampangaliran, dan oleh karena itu satuannyaadalah panjang per satuan waktu.
V QA
Dimana:V = Kecepatan rata – rata aliran (ft/s atau m/s)Q = Debit aliran (ft3/s atau m3/s )A = Luas penampang aliran (ft2 atau m2)
04/21/23 Ir.Darmadi,MM 48
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
Gambarmenunjukkan
pembagiankecepatan
diarah vertikaldengan
kecepatanmaksimum di
0.2 xpermukaan airdan kecepatannol pada dasar.
04/21/23 Ir.Darmadi,MM 49
0.2
0.6
0.8
0.85
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
04/21/23 Ir.Darmadi,MM 50
SIFATMEKANIS
ALIRAN FLUIDA
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
04/21/23 Ir.Darmadi,MM 51
MACAM – MACAM ALIRAN
ASPEK WAKTUa.Aliran steady / tetap setiap waktub.Aliran Un-steady/ berubah setiap waktu
ASPEK RUANGa.Aliran seragam / Uniform flowb.Aliran tidak beraturan / Varied Flow
- Gradually Varied Flow / berubah teratur- Rapidly Varied Flow / berubah dengan
cepatASPEK KECEPATANa. Normal b. Kritis c. Subkritis/meluncur
ASPEK PERGERAKAN PARTIKELa. Laminer b.Turbulen
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
04/21/23 Ir.Darmadi,MM 52
ASPEK WAKTU
Aliran Un-steady/ berubah setiap waktu
Aliran steady / tetap setiap waktuAliran ini jika ditinjau pada suatu titik maka tinggi aliran akan tetap sepanjang waktuMis: sal-irigasi
Aliran ini jika ditinjau pada suatu titik maka tinggi aliran akan tidak tetap sepanjang waktuMis: sungai banjir
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
04/21/23 Ir.Darmadi,MM 53
Aliran Tetap/permanen / uniform flowAliran ini jika ditinjau pada sepanjang saluran maka tinggi aliran akan sama
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
04/21/23 Ir.Darmadi,MM 54
Aliran Tak beraturan/ Varied Flow /non uniform flowAliran ini jika ditinjau pada sepanjang saluran maka tinggi aliran akan berubah-ubah akibat hambatan yg dilalui
Rapid changes in stage and velocity occur whenever there is a sudden change in cross-section, a very steep bed-slope or some obstruction in the channel or also occur when there is a change from super-critical to sub-critical flow. This type of flow is termed rapidly varied flow
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
04/21/23 Ir.Darmadi,MM 55
Aliran disebut berubah lambat launapabila perubahan kecepatan terjadi secaralambat laun dalam jarak yang panjang,sedangkan aliran disebut berubah denganapabila perubahan terjadi pada jarak yangpendek.
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
45
Air balik (backwater)
Laut
(a)
(b)
Laut
a. aliran berubah lambat laun; b. aliran berubah dengan cepat disepanjang aliran
TEP 201 - Mekanika Fluida
04/21/23 Ir.Darmadi,MM 56
Aliran disebut berubah lambat laun apabila perubahan kecepatan terjadi secara lambat laun dalam jarak yang panjang, sedangkan aliran disebut berubah dengan apabila perubahan terjadi pada jarak yang pendek.
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
04/21/23 Ir.Darmadi,MM 57
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
04/21/23 Ir.Darmadi,MM 58
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
04/21/23 Ir.Darmadi,MM 59
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
04/21/23 Ir.Darmadi,MM 60
x1
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
04/21/23 Ir.Darmadi,MM 61
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
04/21/23 Ir.Darmadi,MM 62
Aliran SUB-kritisAliran ini jika ditinjau pada suatu titik maka tinggi aliran (N=h-normal) akan lebih tinggi dar tinggi kritis
Aliran ini jika ditinjau pada suatu titik maka tinggi aliran (N=h-normal) akan sama dengan tinggi kritis
Aliran KRITIS
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
04/21/23 Ir.Darmadi,MM 63
Aliran SUPER-kritisAliran ini jika ditinjau pada suatu titik maka tinggi aliran (N=h-normal) akan KURANG dari tinggi kritis
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
Dalam aliran saluran terbuka panjang karakteristikdisamakan dengan kedalaman hydraulik D.Dengan demikian untuk aliran saluran terbukaangka Froude adalah:
Apabila angka Fr =1 (aliran kritis), maka Persamaan diatasmenjadi:
04/21/23 Ir.Darmadi,MM 64
gD
vFr
gDv
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
04/21/23 Ir.Darmadi,MM 65
F R V
g . D
F R < maka aliran adalah sub kritis, disini gaya gravitasi, lebih berperan dalam mengalirkan air
F R maka aliran berupa aliran kritis
F R > 1 , maka aliran berupa lairan superkritis, di sini energi kinetik lebih berperan dibanding energi potensial/gravitasi
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
Konsep Aliran Fluida
DV
Re
Aliran Laminar
Aliran Turbulen
BilanganBilanganREYNOLDSREYNOLDS
alirankecepatan massarapat
kinematik kekentalandinamik kekentalan
rbukasaluran te hidrolis RadiusR pipadiameter
V
D
RV
Re123
123
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
Menurut hasil percobaan olehReynold dalam aliran PIPA, apabila angka
Reynold kurang daripada2000, aliran biasanya
merupakan aliran laminer.Apabila angka Reynold lebihbesar daripada 4000, aliranbiasanya adalah turbulen.
Sedang antara 2000 dan 4000aliran dapat laminer atauturbulen tergantung pada
faktor-faktor lain yangmempengaruhi.
04/21/23 Ir.Darmadi,MM 67
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
Limit untuk tiap aliran dalam saluran terbuka
Bilangan Reynold Saluran terbuka
vRvR
N Re
Untuk saluran terbuka mempunyai radius hidrolis R = A/P sedabgkan jika dalam aliran melalui pipa dengan diameter D, jari-jari hidrolisnya adalah
4
4/1 2 D
D
DR
KULIAH HIDROLIKA , FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS JAYABAYA
81TEP 201 - Mekanika Fluida
04/21/23 Ir.Darmadi,MM 69