Post on 20-Dec-2015
description
PERCOBAAN B : DEBIT ALIRAN YANG MELALUI “ SLUICE GATE “
Gambar 5. Penampang Aliran
Vo = Vo rerata pada tabung pitot
V1 = V1 rerata pada tabung pitot
Tabel 22. Data Hasil Percobaan
No Yg Yo Y1
(m) (m) (m)1 0,014 0,082 0,011502 0,012 0,082 0,010103 0,010 0,082 0,008804 0,008 0,082 0,00730
3.2.1 Pengolahan Data
Untuk Y0 tetap
Tabel 23. Perhitungan Aliran Kecepatan
No ho
(m)
h1
(m)
Kanan Tengah Kiri Kanan Tengah Kiri
1 0,012 0,015 0,018 0,049 0,055 0,053
2 0,015 0,011 0,017 0,060 0,060 0,065
3 0,008 0,013 0,012 0,066 0,060 0,065
4 0,009 0,010 0,009 0,071 0,069 0,067
- Perhitungan kecepatan
Y0
V0
H0atau E0
Yg
Garis Head Total
H1 atau E1
Y1
v 0
2g
Q
V12
2g
Kecepatan aliran dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut :
V = Cp √2g . hDengan : V = Kecepatan aliran (cm/dt)
Cp = Koefisien pitot = 0,98 s/d 1,00
g = Percepatan gravitasi (981 cm/dt2)
h = Ketinggian rerata
Contoh perhitungan adalah sebagai berikut :
V = Cp √2g . h
= 0,98 √2 . 9,81. 0,002
= 0 ,98 √0 ,0392
= 0 ,98 . 0 ,1981
= 0 ,1941
Tabel 24. Kecepatan Aliran pada Tabung pitot
No Vo V1
(m/dt) (m/dt)1 0,1941 1,32382 0,2745 1,2693
3 0,2912 0,95104 0,3219 0,6654
- Perhitungan energi spesifik dan kedalaman kritis
Rumus yang digunakan adalah :
Keterangan :
g
VYE
2
20
00
g
VYE
2
21
11
E = Energi Spesifik
V = Kecepatan Aliran (cm/dt)
Yo = Kedalaman Air sebelum Pintu Air ( cm)
Y1 = Kedalaman Air sesudah Pintu Air (cm)
Vo = Kecepatan Aliran sebelum melalui Sluice Gate
V1 = Kecepatan Aliran setelah melalui Sluice Gate
Q = Debit
Contoh perhitungan :
V0 = 0,2879 m/dt
V1 = 0,4264 m/dt
E0 = Y0 +
( V 02
2 g ) = 0 ,082 + (0,51422
2 x 9 ,81 ) = 0,0955 m
E1 = Y1 +
( V 12
2 g ) = 0 ,0115 + (0,94612
2 x 9 ,81 ) = 0,0571m
Tabel 25. Perhitungan Energi Spesifik Dan Kedalaman Kritis dengan Yo Tetap
`
No
Yg
(m)
[1]
Yo
(m)
[2]
Y1
(m)
[3]
Q
(m3/dt)
[4]
Vo
(m/dt)
[5]
V1
(m/dt)
[6]
Vo2/2g
(m)
[7]
V12/2g
(m)
[8]
Eo
(m)
[9]
E1
(m)
[10]
1 0,01
4
0,082 0,0115 0,00080 0,5142 0,9461 0,01348 0,046 0,0955 0,0571
2 0,01
2
0,082 0,0101 0,00076 0,5029 1,0250 0,01289 0,054 0,0949 0,0637
3 0,01
0
0,082 0,0088 0,00073 0,4420 1,0411 0,00996 0,055 0,0920 0,0640
4 0,00
8
0,082 0,0073 0,00065 0,4079 1,0828 0,00848 0,060 0,0905 0,0671
Keterangan :
[1] Data [3] Data [5] Data [7] ( [5]2/2*9.81) [9] ( [2]+[7] )
[2] Data [4] Data [6] Data [8] ( [6]2/2*9.81) [10] ( [3]+[8] )
Tabel 26. Perhitungan Nilai Cd Dengan YoTetap Dan Q Berubah
No
Q Yg Yo Y1 Yg/Yo
Cc
Cc*Yg
Pengaliran
Cd (m3/dt) (m) (m) (m)
[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9]
1 0,00080 0,014 0,082 0,0115 0,171 0,6030,0084
4 Tenggelam 0,611
2 0,00076 0,012 0,082 0,0101 0,146 0,6040,0072
5 Tenggelam 0,673
3 0,00073 0,010 0,082 0,0088 0,122 0,6050,0060
5 Tenggelam 0,776
4 0,00065 0,008 0,082 0,0073 0,098 0,6060,0048
5 Tenggelam 0,865
Keterangan :
Bila Y1> Cc.Yg maka pada kondisi aliran Bebas
Bila Y1< Cc.Yg maka pada kondisi aliran Tenggelam
Dimana :
Jika kondisi Aliran Tenggelam maka :
Dan Jika kondisi Aliran Bebas maka :
Tabel 27. Hubungan Antara Yg/Yo dengan Cd
No Yg/Yo Cd1 0,171 0,611
2 0,146 0,673
3 0,122 0,776
4 0,098 0,865
5,0
102 YYgYgb
QCd
5,002 YgCcYgYgb
QCd
0.090 0.100 0.110 0.120 0.130 0.140 0.150 0.160 0.170 0.180
0.000
0.200
0.400
0.600
0.800
1.000
Yg/Yo
Cd
Grafik 8. Hubungan Antara Yg/Yo dengan Cd dengan Yo Tetap dan Q Berubah
Tabel 28. PerhitunganNilai Cd DenganYo Tetap Dan Q Tetap
No
Q Yg Yo Y1 Yg/Yo
Cc Cc*Yg Pengaliran Cd(m3/dt) (m) (m) (m)
[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9]
1 0,000800,01
40,08
20,0115 0,171 0,60317
10,0084
4Tenggelam 0,624
2 0,000800,01
20,08
20,0101 0,146 0,60414
60,0072
5Tenggelam 0,721
3 0,000800,01
00,08
20,0088 0,122 0,60512
20,0060
5Tenggelam 0,857
4 0,000800,00
80,08
20,0073 0,098 0,60612
20,0048
5Tenggelam 1,061
Keterangan :
Bila Y1> Cc.Yg maka pada kondisi aliran Bebas
Bila Y1< Cc.Yg maka pada kondisi aliran Tenggelam
Dimana :
Jika kondisi Aliran Tenggelam maka :
Dan Jika kondisi Aliran Bebas maka :
5,0
102 YYgYgb
QCd
Grafik belum diperbaiki
Tabel 29. Hubungan Antara Yg/Yo dengan Cd
No Yg/Yo Cd1 0,171 0,624
2 0,146 0,721
3 0,122 0,857
4 0,098 1,061
0.090 0.100 0.110 0.120 0.130 0.140 0.150 0.160 0.170 0.180
0.000
0.200
0.400
0.600
0.800
1.000
1.200
Yg/Yo
Cd
Grafik 9. Hubungan Antara Yg/Yo dengan Cd dengan Yo Tetap dan Q Tetap
Tabel 30. Perhitungan Nilai Cd Dengan Yo Berubah Dan Q Tetap
No Q Yg Yo Y1 Yg/Yo
Cc Cc*Yg Pengaliran Cd
(m3/dt) (m) (m) (m)
[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9]1 0,00080 0,01
40,082 0,0115 0,171 0,603170732 0,00844439 Tenggelam 0,624
2 0,00080 0,012
0,077 0,0101 0,156 0,603766234 0,007245195
Tenggelam 0,747
3 0,00080 0,010
0,072 0,0088 0,139 0,604444444 0,006044444
Tenggelam 0,923
4 0,00080 0,008
0,067 0,0073 0,119 0,605029851 0,004840239
Tenggelam 1,186
5,002 YgCcYgYgb
QCd
Grafik belum diperbaiki
Tabel 31. Hubungan Antara Yg/Yo dengan Cd
No Yg/Yo Cd1 0,171 0,6242 0,156 0,7473 0,139 0,9234 0,119 1,186
0.110 0.120 0.130 0.140 0.150 0.160 0.170 0.180
0.000
0.200
0.400
0.600
0.800
1.000
1.200
1.400
Yg/Yo
Cd
Grafik 10. Hubungan Antara Yg/Yo dengan Cd dengan Yo Tetap dan Q Tetap
3.2.2 Pembahasan dan Kesimpulan
3.2.2.1 Pembahasan
1.Penjelasan dari grafik hubungan antara Yg/Yo terhadap nilai Cd.
Untuk Yo tetap
a) Nilai Cd akan semakin kecil jika nilai Q semakin besar
b) Dengan nilai Yo tetap, maka jika Yg besar, nilai Cd semakin kecil sebaliknya jika
nilai Yg kecil maka nilai Cd semakin besar.
Untuk Q tetap
a) Nilai Cd akan semakin besar jika nilai Yo semakin kecil.Pada kedua hubungan antara
Yg/Yo dengan Cd diatas didapatkan pola yang hampir sama, hal ini disebabkan
karena variasi Yg yang sama baik untuk Yo tetap dan Q tetap.
2. Parameter yang paling berpengaruh terhadap nilai Cd, antara lain :
Tinggi bukaan pintu (Yg)
Ketinggian muka air dihulu (Yo)
Debit aliran (Q)
Hal ini sesuai dengan rumus Cd, yaitu :
a. Untuk pengaliran bebas :
Cd =
Q
b×Yg √2×g (Y o−Cc .Yg )
b. Untuk pengaliran tenggelam :
Cd =
Q
b×Yg √2×g (Y o−.Y 1)
Keterangan :
Q = Debit yang melalui pintu ( cm³/dt )
Cd = Koefisien debit
b = Lebar saluran ( 7,8 cm )
g = Percepatan gravitasi ( 981 cm²/dt )
Yg = Tinggi bukaan pintu ( cm )
Grafik apa?
Yo = Tinggi muka air di hulu ( cm )
Cc = Koefisien kontraksi
Pembahasan dan kesimpulan untuk bulletnya
disesuaikan di buku panduan praktikum, pakai (a,b,c,d)
Dari rumus tersebut diatas dapat diketahui bahwa dengan berubahnya nilai Yo dan Yg
akan berpengaruh pada nilai Y1 dan secara langsung akan berpengaruh pada nilai Q yang
pada akhirnya mempengaruhi nilai Cd.
Jika nilai Q besar, maka nilai Cd akan besar dan sebaliknya jika nilai Q kecil, nilai Cd
pun akan kecil.
a. Perbandingan nilai Cd hasil perhitungan dengan penelitian Henry H.R
Nilai Cc dihitung berdasarkan pada tabel keseragaman nilai Cc dengan Yg/Yo menurut
T. Brooke Benjamin. Dari percobaan tersebut diatas ternyata nilai Cd hasil perhitungan
dengan nilai Cd Henry sedikit berbeda.
Hal ini kemungkinan disebabkan karena :
Faktor ketelitian.
Faktor kesabaran sewaktu melakukan percobaan.
Faktor keterbatasan waktu.
b. Penyebab nilai Cc tidak selalu konstan = 0,61 , yaitu :
Karena nilai Cc tidak tergantung pada nilai Yg (tinggi bukaan pintu) dan Yo (tinggi muka air
dihulu). Nilai Cc di hitung berdasarkan pada tabel keseragaman nilai Cc dengan Yg/Yo
menurut T. Brooke Benjamin .
3.2.2.2. Kesimpulan
Adapun kesimpulan yang diperoleh adalah sebagai berikut :
1. Nilai Yo dan Q memberikan pengaruh terhadapa nilai Cd.
2. Parameter yang paling berpengaruh terhadap nilai Cd :
Tinggi bukaan pintu (Yg)
Ketinggian muka air dihulu (Yo)
Debit aliran (Q)
3. Nilai Cc tidak selalu konstan, melainkan bervariasi bergantung dari nilai Yg/Yo.