01/02/2015

1

STEADY NON UNIFORM

Week #5

Walaupun kecepatan tidak tetap, karena aliran ini NON uniform,tetapi perubahan-nya dianggap linier artinya tidak secara tiba-tibaberubah begitu saja, sehingga tidak terjadi kehilangan tenaga.

01/02/2015

2

01/02/2015

3

ADA DUA SUKU PENENTU, YAITUSUKU ATAS DAN SUKU BAWAH, yangmengakibatkan ada 3 (tiga ) kondisi aliran

01/02/2015

4

KONDISI ALIRAN KRITIS, SUB KRITIS DANSUPERKRITIS, maka perlu DITINJAU DARIketinggian air ALIRANNYA, SBB:

Untuk suatu debit tetap :

Energi spesifik minimum pada kedalaman Yc.

Kedalaman ini dikenal sebagai kedalaman kritis.

Untuk nilai lain dari energi spesifik terdapat duamacam kedalaman :

aliran subkritis = mengalir , y > yc

aliran superkritis=meluncur , y < yc

Untuk suatu energi tetap

Debit aliran akan maksimum pada kedalaman kritis Yc.

Untuk suatu debit tetap :

Energi spesifik minimum pada kedalaman Yc.

Kedalaman ini dikenal sebagai kedalaman kritis.

Untuk nilai lain dari energi spesifik terdapat dua macamkedalaman :

aliran subkritis y > yc

aliran superkritis y < yc

Untuk suatu energi tetap

Debit aliran akan maksimum pada kedalaman kritis Yc.

01/02/2015

5

KONDISI ALIRAN KRITIS, SUB KRITIS DANSUPERKRITIS, maka perlu DITINJAU DARIKECEPATAN ALIRANNYA, SBB:

Ada 3(tiga) kondisi batas kemiringan saluranpada aliran tidak uniform ini, yaitu:

01/02/2015

6

Saluran dengan lebar 6 meter mengalirkan air 20m3/det. Tentukan kedalaman air ketika energispesifik dari aliran minimum.

Q = 20 m3/det

b = 6 m

q = Q/b = 20/6 = 3,33 m3/det (permeter lebar aliran)

yc= (q2/g)1/3

= (3,332/9,81)1/3

= 1,04 m

Tentukan kecepatan kritis (kecepatan padasaat kedalaman kritis) pada soal di atas

Vc = q/yc

= 3,33/ 1,04

= 3,2 m/det

01/02/2015

7

Hitunglah energi spesifik minimum.

Esc = 3/2 Yc = 3/2 * 1,04 m

= 4,56 m

Tentukan tipe alirannya jika kecepatan rata-ratanya 2 m/det.

Tipe aliran : Yc = 1,04 m

Yn = Q/(V . b)

= 20 / (2 . 6)

= 1,6 m

Karena Yn > Yc aliran tenang.

Contoh

C

A

B

D

So=0,0826

L=∞ mSo=0,00066L=1200 m So=0,00172

L=650 m

40 m, k = 4 mm

+ 4,5

+ 0,0

Q=955 m3/det

P

01/02/2015

8

3,72

004,0

24,38,14log81,982

8,14log82

24,374,47

8,154

74,4787,32402

8,15487,340.

87,3)40(81,9

955

)(

)(

2

2

2

2

3

2

3

3

C

xx

k

RgC

mm

m

P

AR

mxYcBP

mxYcBA

my

Bg

BQy

c

c

my

my

my

iy

yx

y

iyB

yBCB

Qy

SmyB

ymyByCmyBQ

SACRQ

nCD

nBC

nAB

25,4

0,6

12,1

240

403,7240

955

2

)()(

12

)()(

2/1

2/1

2/1

2/1

2/1

2/1

2

2/12/1

Keliling basah

Luas penampang kritis

Jari-jari hidrolis

Kekasaran saluran

Kedalaman normal

Kedalaman normal

superkritis

subkritis

subkritis

Kedalaman kritis

0014659,06735,33,72180

955

934705,581,92

3056,35,4

2

/3056,35,440

955

6735,349

180

5,4240

5,440

5,4

63,9)143,681(12,12

1

)181(2

1

43,612,181,9

)12,140/(955

22

2

22

2

22

2

2

2

112

1

11

DD

sD

DDsD

D

D

D

DD

D

RCA

QS

xg

VyE

dmxA

QV

mx

x

P

AR

my

mxxy

Fryy

x

x

gy

VFr

Kedalaman di hilir loncatan

Hydraulic Jump di AB?

tidak mungkin karena y2>ynloncatan terjadi di BC

Analisis Aliran CD

01/02/2015

9

mSS

EEDPx

SSS

RCA

QS

xg

VyE

dmxA

QV

mx

x

P

AR

my

fro

sPsD

fPfD

fr

DD

fP

PPsP

P

P

P

PP

P

8,60500159413,000172,0

858459,5934705,5

00159413,02

001722367,00014659,0

2

001722367,06735,33,72170

955

858459,581,92

6176,525,4

2

/6176,525,440

955

5052,35,48

170

25,4240

25,440

25,4

22

2

22

2

22

Pada segmen CD – tentukan titik P (kedalaman normal)

PD < CD (650 m) kedalaman di titik p = kedalaman normal CD YC= Yn(CD)

SOAL UAS1. Berapa tinggi saluran yang mampu mengalirkan air

(no.absen*10) m3/det apabila lebar saluran yangdiinginkan 20 meter dan slope saluran =0.0001 serta nilaimanning n=0.0149

2. Sebuah saluran mengalirkan air (no.absen*10) m3/det.Berapakah tinggi kritis saluran dengan lebar 6 meter

3. Suatu saluran persegi mempunya lebar 10 m dan tinggi 4meter , mengalirkan air (no.absen*5) m3/detik.Bagaimana kondisi alirannya subkritis atau super kritisdan hitung berapa Spesifik Energi-nya ??

4. Suatu hasil pengukuran saluran diperoleh data lebar(no.absen*2) dan kemiringan 0.028 dan di titik 1=dalamair d1=1.5 m dan pada jarak 500 m di hilir d2=1.8 m,berapa debit saluran itu.. (cosӪ = jarak x kemiringan)