laporan 3 viks

LAPORANPRAKTIKUM HIDROLIKA

Disusun oleh : Kelompok : ......................NONAMANPM

1.MOH. FAHRUR ROZI713.5.1.0612

2.MOH. NIZAR SYAHRONI713.5.1.0653

3.MOH. KURNIAWAN713.5.1.0614

4.SYARIF AGUS BUDIMAN713.5.1.0604

Pelaksanaan Praktikum :

Hari / Tanggal : MINGGU / 7 JUNI , 2015

LABORATORIUM TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK PROGRAM STUDI TEKNIK SIPILUNIVERSITAS WIRARAJA SUMENEP2015

xx

HALAMAN PENGESAHAN

Laporan praktikum MEKANIKAN FLUIDA DAN HIDROLIKA ini dibuat sebagai prasyarat dalam mengikuti responsi peraga dan responsi tulis yang akan dilaksanakan dalam praktikum tahun akademik 2014/2015, Fakultas Teknik - Program Studi Teknik Sipil - Universitas Wiraraja Sumenep.

Disusun oleh : Kelompok : ......................NONAMANPM

1.Moh. Fahrur Rozi713.5.1.0612

2.Moh. Nizar Syahroni713.5.1.0653

3.Moh. Kurniawan713.5.1.0614

4.Sarif Agus Budiman713.5.1.0604

Sumenep, 27 Juli 2015

Disetujui oleh,

Pembimbing 1Pembimbing 2

.............................

.............................

Mengetahui,Ka. Labotaroium Tekink SipilProgram Studi Teknik Sipil

H. Darma Djasuli, MT.

i

ii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas perkenan dan RahmatNya kepada saya, sehingga laporan resmi ini dapat selesai tepat pada waktunya sesuai dengan yang diharapkan. Laporan praktikum Perpetaan ini disusun agar Mahasiswa dapat mengetahui secara praktis mengenai sistem Perpetaan di Industri Pertambangan.Dengan telah tersusunnya laporan resmi Mekanika Fluida dan Hidrolika ini, maka saya selaku penyusun mengucapkan terimakasih kepada :1. H. Darma Djasuli, ST, MT. Selaku Kepala Laboratorium Teknik Sipil Program Studi Teknik Sipil Universitas Wiraraja Sumenep.2. Bapak H.Sutrisno, ST, MT selaku dosen Pengampuh beserta para staf pengajar lainnya3. Ibu Cholilul Chayati, ST, MT. selaku Dosen Pembimbing yang telah memberikan bimbingan dan arahan selama praktikum.4. Bapak / Ibu selaku penguji hasil dari praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika.Semua pihak baik secara langsung maupun tidak langsung yang telah membantu sehingga laporan ini dapat terselesaikan dengan baik. Penyusun telah berusaha agar laporan ini sempurna, jika terdapat kesalahan dalam laporan ini kami mohon maaf. Saran dan kritik yang membangun dari pembaca sangat penyusun harapkan untuk perbaikan kedepan.Akhir kata, kami berharap semoga Laporan Resmi Mekanika Fluida dan Hidrolika ini dapat bermanfaat dan memberikan ilmu bagi penyusun pada khususnya dan pembaca pada umumnya

Sumenep, ...............2015

Team Praktek

ii

iii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL i HALAMAN PENGESAHANii KATA PENGANTARiii DAFTAR ISI iv BAB I Pendahuluan1.1. Latar Belakang11.2. Maksud dan Tujuan Praktikum11.3. Waktu dan Tempat Praktikum2BAB IIDasar Teori2.1. Pengertian Praktikum32.2. Alat Praktikum32.2.1. Percobaan 1 : Osborne Reynold32.2.2. Percobaan 2 : Pintu Air32.2.3. Percobaan 3 : Pelimpah Ambang Lebar 42.2.4. Percobaan 4 : Current Meter 42.2.5. Percobaan 5 : Alat Ukur Thompson 42.2.6. Percobaan 6 : Alat Ukur Cipoletti 42.2.7. Percobaan 7 : Alat Ukur Parshall Flume52.3. Prosedur Praktikum2.3.1. Percobaan 1 : Osborne Reynolds52.3.2. Percobaan 2 : Pintu Air62.3.3. Percobaan 3 : Pelimpah Ambang Lebar62.3.4. Percobaan 4 : Current Meter72.3.5. Percobaan 5 : Alat Ukur Thompson82.3.6. Percobaan 6 : Alat Ukur Cipoletti82.3.7. Percobaan 7 : Alat Ukur Parshall Flume9

BAB IIIHasil dan Pembahasan3.1. Percobaan 1 : Osborne Reynolds113.2. Percobaan 2 : Pintu Air193.3. Percobaan 3 : Pelimpah Ambang Lebar273.4. Percobaan 4 : Current Meter383.5. Percobaan 5 : Alat Ukur Thompson493.6. Percobaan 6 : Alat Ukur Cipoletti523.7. Percobaan 7 : Alat Ukur Parshall Flume58BAB IVKesimpulan dan Saran4.1. Kesimpulan624.2. Saran63Daftar Pustaka64

iv

v

BAB IPENDAHULUAN

1.1. Latar BelakangHidrolika merupakan salah satu mata kuliah bagi mahasiswa Fakultas Teknik Universitas Wiraraja Sumenep. Disitu diajarkan mengenai sifat-sifat fluida atau yang biasa dikenal mekanika fluida. Ruang lingkupnya pun beraga,. Salah satu materi yang diajarkan di dalamnya yakni perihal saluran terbuka. Fenomena hidrolika saluran terbuka tidak hanya dapat dipahami dari pemberian materi kuliah tatap muka saja. Seringkali dalam penyajian secara teoritis sulit dimengerti oleh para mahasiswa. Hal ini wajar sekali mengingat sifat-sifat hidrolik pada masalah tertentu terutama aliran pada suatu bangunan sulit digambarkan secara jelas. Oleh sebab itu, untuk membantu pemahaman mahasiswa serta dalam rangka memberikan gambaran yang jelas di lapangan mengenai daluran terbuka dan sifat-sifat hidrolik di dalamnya maka diadakan Praktikum Hidrolika Saluran Terbuka yang berlokasi di Laboratorium Keairan dan Teknik Pantai, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya.Sebagai wujud hasil praktikum tersebut maka disusun Laporan Praktikum Hidrolika ini dengan sumber data hasil pengamatan di laboratorium kemarin.

1.2. Maksud dan TujuanPelaksanaan praktikum dimaksudkan sebagai salah satu upaya dalam mengaplikasi dari teori dasar Mekanika Fluida dan Hidrolika untuk di gunakan di lapangan dalam perencanaan maupun pengembangan jaringan saluran terbuka untuk mengatasi permasalahan di lapangan.Tujuan yang ingin dicapai memahami ilmu MEKANIKA FLUIDA DAN HIDROLIKA SALURAN TERBUKA yang didefinisikan sebagai perbandingan dalam perhitungan dan pengukuran untuk menentukan debit dan aliran air yang di rangkum dalam percobaan 1,2,3..., sampai dengan 7.Dari berbagai hasil dari percobaan yang dilakukan , dapat memperdalam pengetahuan dan wawasan tentang aliran beserta debit sebagai pokok pembahasan pelaksanaan praktikum.

1.3. Waktu dan Tempat PraktikumLokasi diadakannya pengambilan data yaitu :Tempat: Laboratorium Keairan dan Teknik Pantai Institut Teknologi Sepuluh Nopember SurabayaWaktu: 08.00 14.00Tanggal: 07 Juni 2015

BAB IIDASAR TEORI

2.1. Pengertian PraktikumPraktikum adalah suatu cara penyajian bahwa pelajaran dan mahasiswa melakukan percobaan dengan mengalami untuk membuktikan sendiri suatu pertanyaan atau hipotesis yang dipelajari dan salah satu mengajar dimana mahasiswa melakukan suatu percobaan tentang suatu hal, mengamati prosesnya serta melakukan hasil suatu percobaan kemudian hasil pengamatan itu disampaikan atau dipresentasikan di kelas dan dievaluasi bersama audiens dan dosen pengampuh matakuliah.

2.2 Alat Praktikum2.2.1Percobaan 1 : Osborne Reynold Alat-alat :1. O-R Aperratus2. Termometer3. Stop Wacht4. Gelas ukur 5. Tampungan air dan stopkran6. Tinta sebagai penanda aliran yang terjadi pada saat uji coba

2.2.2Percobaan 2: Pintu Air Profil aliran air di bawah pintuAlat-alat : 1. Flume beserta perlengkapannya2. Model pintu sorong3. Penggaris.

2.2.3Percobaan 3 : Pelimpah Ambang Lebar Alat-alat : 1. Flume dilengkapi dengan pintu hulu dan pintu hilir.2. Pelimpah ambang lebar. 3. Penggaris/roll meter.4. Model pintu sorong.

2.2.4Percobaan 4: Current Meter Alat-alat : 1. Alat pengukuran kecepatan arus Current Meter, 2. Penghitung putaran propeler Current-meter(Counter),3. Tongkat bantu untuk meletakkan posisi Curren-meter(Stick), 4. Stop wacth, 5. Saluran tebukan berbentuk trapesium.

2.2.5Percobaan 5: Alat Ukur ThompsonAlat-alat : 1. Kolam penenang, 2. Pelimpah ambang tajam, 3. Point gauge, 4.penggaris/roll.

2.2.6Percobaan 6: Alat Ukur Cipoletti Alat-alat : 1. Kolam penenang, 2. Pelimpah ambang tajam, 3. Point gauge, 4. Penggaris atau roll meter.

2.2.7. Percobaan 7 : Alat Ukur Parshall FlumeAlat Alat :1. Alat ukur debit Parshall2. Skotbalk3. Point gauge4. Penggaris / roll meter

2.3. Prosedur PraktikumDijabarkan semua proses dalam pelaksanaan praktikum dari awal sampai terahir dan setrusnya , sebagai berkut :2.3.1.Percobaan 1 : Osborne ReynoldsA.1. Pengamatan tipe aliran1. Posisikan O-R Apparatus mendatar dan pipa percobaan dalam posisi vertikal sempurna dengan cara mengatur kaki alat tersebut.2. Aliran air kedalaman pipa percobaan O-R Apparatus dengan cara mengatur stopkran yang terhubung O-R Apparatus dan tampungan air.3. Jaga permukaan air dalam O-R Apparatus dan tampungan air.4. Isi tabung zat warna dan selanjutnya ujung injector diturunkan sampai mulut genta yang berada pada bagian atas pipa.5. Diamkan air dalam O-R Apparatus selama 5 menit kemudian ukur temperatur airnya.6. Buka stopkran pada O-R Apparatus dengan mengatur besarnya debit yang dikehendaki.7. Pengukuran debit yang lewat dalam pipa percobaan dilakukan dengan mengukur volume aliran keluar yang ditampung dalam gelas ukur selama tenggat waktu tertentu. Tenggat waktu penampungan air diukur dengan menggunakan stop watch.8. Aliran zat warna lewat jarum injector sehingga tampak macam aliran yang terjadi dalam pipa.9. Amati dan catat macam aliran yang terjadi dengan indikasi garis arus yang terbentuk oleh zat warna dalam pipa percobaan (aliran laminer atau turbulen).10. Ulangi percobaan diatas dengan variasi debit (paling sedikit 15 kali) sehingga akan terlihat macam aliran laminer sampai turbulen.

A.2. Pengamatan profil kecepatan1. Tutup stopkran pengaturan aliran pada pipa percobaan.2. Keluarkan zat warna pada mulut genta sampai terjadi tetesan bola zat warna.3. Keluarkan injector dari mulut genta kemudian buka stop kran pengatur aliran dalam pipa percobaan.4. Amati tetesan bola zat warna dalam pipa percobaan yang mengalami perubahan bentuk profil paraboloida.5. Lakukan pengamatan profil kecepatan ini dengan mengatur bukaan stop kran pengatur aliran dalam pipa sehingga diperoleh aliran laminer ayau turbulen.

2.3.2.Percobaan 3 : Pintu AirC. Prosedur percobaan1. Atur dasar flume dalam posisi horizontal.2. Letakkan model pintu sorong pada flume yang akan digunakan (dibantu laporan).3. Ukur dimensi bukaan pintu (dalam percobaan ini bukaan pintu selalu tetap untuk semua debit).4. Aliran air lewat pintu dengan debit tertentu dan buat kondisi aliran bebas dengan cara mengatur tinggi bukaan tail gate.5. Ukur tinggi muka air didepan dan dibelakang pintu masing-masing 5 kali.6. Ukur debit dengan menggunakn alat ukur yang tersedia pada flume yang di gunakan.7. Ulangi percobaan ini dengan debit yang berbeda minimum 5 kali.

2.3.3.Percobaan 4 : Pelimpah Ambang LebarD. Prosedur percobaan1. Alirkan air dengan debit tertentu pada flume yang sudah dilengkapi dengan pelimpahambang lebar sebagai obyek pengamatan percobaan aliran. (Besarnya debit sudah terukur dan dapat ditanyakan ke laboran/pendamping praktikum.2. Atur tinggi bukaan tail gate pada flume, sehingga aliran mencapai kondisi sempurna.3. Ukur jarak dan kedalaman air di beberapa tempat sehingga mampu menggambarkan profil permukaan aliran. Untuk memudahkan cara ini, tentukanlah titik acu sehingga mudah dalam menghitung jarak dan menggambarkan profil aliran.4. Dengan debit tetap, aturlah tail gate sehingga kondisi aliran menjadi tidak sempurna.5. Ukur jarak dan kedalaman air untuk menggambar profil aliran pada kondisi tidak sempurna. Gunakan titik acu dan jarak yang sama dengan kondisi aliran sempurna.6. Ulangi diatas dengan debit yang berbeda sebanyak 5 macam debit.

2.3.4.Percobaan 5 : Current MeterE. Prosedur percobaan1. Ukur dimensi penampang melintang saluran dan aliran air pada saluran tersebut.2. Berdasarkan pada lebar permukaan basah (T), bagilah lebar permukaan basah menjadi tiga sehingga terbentuk tiga pias. Pembagian pias ini jumlahnya dibuat ganjil sehingga pada pias yang ditengah posisi tepat pada tengah-tengah saluran.3. Ukur dimensi masing-masing pias.4. Letakkan current meter pada kedalaman yang ditentukan untuk mendapatkan besaran kecepatan air di titik yang mewakili kecepatan pada pias. Saat pengukuran kecepatan dengan alat ini, propeler harus menghadap kearah aliran.5. Pada setiap pengukuran kecepatan aliran, catat kedalaman current meter, jumlah putaran propeler dengan menggunakan counter dan lama pengukuran menggunakan stop watch. Penghitungan jumlah putaran dimulai saat stop watch dinyalakan sampai dengan stop watch dihentikan. Lakukan perhitungan ini sebanyak 3 kali pada setiap titik pengukuran kecepatan aliran.6. Lakukan prosedur pengukuran ini untuk setiap perubahan debit percobaan.7. Percobaan dilakukan untuk 5 macam debit.

2.3.5.Percobaan 6 : Alat Ukur ThompsonF. Prosedur percobaan1. Ukur dimensi pelimpah ambang tajam yang tersedia.2. Catat bacaan point gauge untuk muka air tepat pada ambang H0.3. Alirkan air lewat pelimpah tersebut di atas.4. Catat bacaan point gauge pada saat aliran air lewat pelimpah H1. Tinggi air didepan ambang H=H0-H1.5. Lakukan pembacaan point gauge setiap pencatatan tinggi muka air minimal 5 kali.6. Lakukan prosedur diatas pada setiap perubahan debit yang disesuaikan dengan percobaan pengukuran debit lainnya (ambang tajam segi empat, current meter dan Parshall).

2.3.6.Percobaan 7 : Alat Ukur CipolettiG. Prosedur percobaan1. Ukur dimensi pelimpah ambang tajam yang tersedia.2. Catat bacaan point gauge untuk muka air tepat pada ambang H0.3. Alirkan air lewat pelimpah tersebut di atas.4. Catat bacaan point gauge pada saat aliran air lewat pelimpah H1. Tinggi air di depan ambang H= H0- H1.5. Lakukan pembacaan point gauge setiap pencatatan tinggi muka air minimal 5 kali.Lakukan prosedur diatas pada setiap perubahan debit yang disesuaikan dengan percobaan pengukuran debit lainnya (ambang tajam segi tiga, current meter, dan Parshall).

2.3.7 Percobaan 7 : Alat Ukur Parshall FlumeH. Prosedur percobaan1. Ukur dimensi parshall flume yang tersedia (Gambar 8).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 adalah H0b.3. Alirkan airlewat parshall flume.4. Catat bacaan pada mistar ukur pada saat aliran air lewat parshall flume, maka tinggi air di depan tenggorokan (di titik A) adalah Ha satuan dalam inci.5. Masih dalam percobaan debit yang sama, maka letakan skotbak dibelakang parshall flume sedemikian sehingga terjadialiran tenggelam pada bagian tenggorokan.6. Kemudian catat bacaan point gauge pada titik B yaitu H1b, maka tinggi air diatas tenggorokan Hb = H0b H1b.7. Lakukan semua pembacaan point gauge setiap pencatatan tinggi muka air minimum 5 kali8. Lakukan semua pembacaan point gauge setiap perubahan percobaan debit yang disesuaikan dengan percobaan pengukuran debit lainnya.

BAB IIIHASIL DAN PEMBAHASAN

3.1. Percobaan 1 : Osborne ReynoldsDari hasil pengamatan di laboratorium diperoleh data sebagai berikut :Tabel 3.1. Percobaan OsbornPercobaan kesuhu T(OC)Volume v(10-6m3)Waktu t(detik)Jenis Aliran

I286010Laminer

60

60

II289010Laminer

90

85

III2811010Laminer

115

120

IV2813510Laminer

150

130

V2816010Laminer

160

160

VI2819010Laminer

190

190

VII2820010Laminer

200

200

VIII2821010Laminer

210

210

IX2823010Laminer

230

230

X2824010Laminer

240

250

XI2826010Turbulen

260

260

XII2828010Turbulen

280

290

XIII2830010Turbulen

300

300

XIV2832010Turbulen

320

320

XV2834010Turbulen

340

340

XVI2836010Turbulen

350

350

XVII2837010Turbulen

370

380

XVIII2839010Turbulen

400

390

Sumber : Praktikum 2015Tugas :1. Nyatakan macam aliran yang saudara amati dengan cara menghitung besaran bilangan Reynolds dari hasil pengukuran yang saudara lakukan.Catatan : Secara teoritis dinyatakan bahwa pada saluran tertutup, besaran angka Reynold, Re, untuk aliran laminar Re2800.2. Nyatakan hubungan antara bilangan Reynolds, Re dengan factor gesek serta bilangan Reynolds dengan tegangan geser dengan cara menggambarkan kedua grafik hubungan antar parameter tersebut.3. Nyatakan hubungan antara debit dengan tegangan geser dengan jalan menggambarkan grafik hubungan Q dan t tersebut.4. Gambarlah perkiraan profil kecepatan aliran dari hasil percobaan yang saudara lakukan pada debit-debit yang menyebabkan aliran laminar dan turbulen serta membandingkan hasil tersebut dengan profil kecepatan aliran berdasar persamaan teoritis.5. Beri kesimpulan hasil percobaan yang saudara lakukan.Untuk menentukan besarnya bilangan Reynolds untuk tiap percobaan maka perlu diketahui besarnya harga Q, d, dan . Berikut ini perhitungannya :

Tabel 3.2. Jenis Aliran Menurut Re (1)Percobaan KeQdReJenis Aliran

I6,000.0130.000000823.14717.01Laminer

II8.831055.60Laminer

III11.501374.27Laminer

IV13.831653.10Laminer

V16.001912.02Laminer

Percobaan KeQdReJenis Aliran

VI19.000.0130.000000823.142270.53Transisi

VII20.002390.03Transisi

VIII21.002509.53Transisi

IX23.002748.53Transisi

X24.332907.87Turbulen

XI26.003107.04Turbulen

XII28.333385.87Turbulen

XIII30.003585.04Turbulen

XIV32.003824.05Turbulen

XV34.004063.05Turbulen

XVI35.334222.38Turbulen

XVII37.334461.39Turbulen

XVIII39.334700.39Turbulen

Sumber : PerhitunganTabel di atas menunjukkan jenis aliran yang berbeda dari hasil pengamatan secara kasat mata. Dari pengamatan pada percobaan VI-IX merupakan jenis aliran laminer sedangkan dari hasil perhitungan berjenis Aliran Transisi dan pada percobaan X merupakan jenis aliran laminer sedangkan dari hasil perhitungan termasuk jenis aliran Turbulen. Berikut ini grafiknya :

Gambar 3.1. Grafik AliranSelanjutnya menghitung hubungan antara besarnya bilangan Re dengan f untuk tiap percobaan. Berikut tabelnya :

Tabel 3.3. Hubungan Re dengan f (2)Percobaan KeRef

I717.010.089

II1055.600.061

III1374.270.047

IV1653.100.039

V1912.020.033

VI2270.530.046

VII2390.030.045

VIII2509.530.045

IX2748.530.044

X2907.870.043

XI3107.040.042

XII3385.870.041

XIII3585.040.041

XIV3824.050.040

XV4063.050.040

XVI4222.380.039

XVII4461.390.039

XVIII4700.390.038

Sumber : PerhitunganData table di atas kemudian dimasukkan ke dalam grafik untuk mengetahui hubungan antara keduanya.

Gambar 3.2. Grafik Hubungan Re dan fKesimpulan : penentuan jenis aliran secara teoritis maupun dengan Re tidak jauh berbeda. Selain itu bilangan Re searah dengan nilai f.

3.2. Percobaan 2 : Pintu Air (Aliran Air di Bawah Pintu)Dari hasil pengamatan di laboratorium diperoleh data sebagai berikut :Tabel 3.4. Percobaan Pintu AirPercobaanVAliran Bebas

h1 (m)h2 (m)

I0.69015

8916

8816

8719

8618

II0.812414

12615

12715

12918

13019

III119413

19616

19718

19819

19919

IV1.224912

25012

25315

25415

25518

V1.326413

26514

26414

26417

26418

Sumber : Praktikum 2015Tugas :1. Nyatakan hubungan antara tinggi muka air di depan pintu y0 dengan debit lewat bawah Q untuk aliran bebas.2. Nyatakan hubungan antara (Y/Y0) dengan koefisien debit Cd untuk aliran bebas.3. Nyatakan hubungan antara (Y/Y0) dengan koefisien koreksi debit Cs untuk aliran tak bebas.4. Gambar garis energi pada setiap percobaan debit.Lebar bukaan pintu (b)=4mTinggi bukaan pintu (y)=1.5mPercepatan gravitasi (g)=9.8m/det2Koefisien debit (Cd)=0.581

Tabel berikut menunjukkan nilai Q dari masing-masing percobaan.Tabel 3.5. Nilai QPercobaanVAliran BebasYg/Y0CdCcQ

h1 (m)h2 (m)

I0.690150.01670.610.611153.01

89160.01690.610.611152.15

88160.01700.610.611151.29

87190.01720.610.611150.41

86180.01740.610.611149.54

PercobaanVAliran BebasYg/Y0CdCcQ

h1 (m)h2 (m)

II0.8124140.01210.610.611179.86

126150.01190.610.611181.31

127150.01180.610.611182.04

129180.01160.610.611183.48

130190.01150.610.611184.19

III1194130.00770.610.611225.27

196160.00770.610.611226.43

197180.00760.610.611227.01

198190.00760.610.611227.59

199190.00750.610.611228.17

IV1.2249120.00600.610.611255.35

250120.00600.610.611255.86

253150.00590.610.611257.40

254150.00590.610.611257.91

255180.00590.610.611258.42

V1.3264130.00570.610.611262.95

265140.00570.610.611263.45

264140.00570.610.611262.95

264170.00570.610.611262.95

264180.00570.610.611262.95

Sumber : PerhitunganSelanjutnya dicari hubungan antara y0 dengan Q ditunjukkan tabel berikut :Tabel 3.6. Hubungan y0 dan QPercobaanY0 (m)Q

I90153.01

89152.15

88151.29

87150.41

86149.54

II124179.86

126181.31

127182.04

129183.48

130184.19

PercobaanY0 (m)Q

III194225.27

196226.43

197227.01

198227.59

199228.17

IV249255.35

250255.86

253257.40

254257.91

255258.42

V264262.95

265263.45

264262.95

264262.95

264262.95

Sumber : PerhitunganTabel tersebut selanjutnya dituangkan ke dalam grafik untuk mengatahui hubungan antara keduanya.

Gambar 3.3.Grafik Hubungan Y0 dan Q (1)Tabel 3.7. Hubungan Y0 dengan CdPercobaanYg/Y0Cd

I0.01670.61

0.01690.61

0.01700.61

0.01720.61

0.01740.61

II0.01210.61

0.01190.61

0.01180.61

0.01160.61

0.01150.61

III0.00770.61

0.00770.61

0.00760.61

0.00760.61

0.00750.61

IV0.00600.61

0.00600.61

0.00590.61

0.00590.61

0.00590.61

V0.00570.61

0.00570.61

0.00570.61

0.00570.61

0.00570.61

Sumber : Perhitungan

Gambar 3.4. Grafik Hubungan Yg/Y0 dengan Cd (2)Kesimpulan : besarnya nilai Y0 dan Q searah. Rasio antara Yg dan Y0 tidak berpengaruh pada koefisien debit Cd pada aliran bebas.

3.3. Percobaan 3 : Pelimpah Ambang LebarDari hasil pengamatan di laboratorium diperoleh data sebagai berikut :Tabel 3.8. Percobaan Aliran SempurnaTitikJarak AntaraPercobaan

12

Y (cm)Y (cm)

0113120

5

1113120

5

2113120

5

3113120

5

4113120

5

5113120

5

6113120

5

7113120

5

8111120

5

9110116

5

10100110

5

1197104

5

124575

5

135018

5

145520

5

156025

5

166335

TitikJarak AntaraPercobaan

12

Y (cm)Y (cm)

5

176545

5

186555

5

196565

5

206565

Sumber : Praktikum 2015Tabel 3.9. Percobaan Aliran Tidak Sempurna (Peralian)TitikJarak AntaraPercobaan

12

Y (cm)Y (cm)

0113120

5

1113120

5

2113120

5

3113120

5

4113120

5

5113120

5

6113120

5

7113120

5

8113120

5

9111112

5

10110105

5

1110580


12

Y (cm)Y (cm)

5

129660

5

136569

5

146578

5

156883

5

167083

5

177685

5

187888

5

198089

5

208089

Sumber : Praktikum 2015

Tabel 3.10. Percobaan Aliran SempurnaTitikJarak AntaraPercobaan

12

Y (cm)Y (cm)

0114120

5

1114120

5

2114120

5

3114120

5

4114120

5

5114120

5

6114120

5


12

Y (cm)Y (cm)

7114120

5

8114120

5

9111114

5

1098114

5

1187106

5

129097

5

1310094

5

1489107

5

1592105

5

169798

5

1797108

5

1896113

5

1997113

5

2097113

Sumber : Praktikum 2015Tugas :1. Buat profil aliran pada saat terjadi aliran sempurna dan aliran tidak sempurna pada setiap percobaan.2. Nyatakan hubungan antara debit Q dengan tinggi muka air depan ambang H0 untuk kondisi aliran sempurna pada pelimpah.3. Nyatakan hubungan antara rasio tinggi muka air di depan ambang h0 dan tinggi pelimpah p dengan koefisien debit C dengan rumus .4. Nyatakan hubungan antara rasio tinggi muka air di atas ambang h dan tinggu muka air di depan ambang h0 dengan rumus Qs = Cs.Q.

Gambar 3.5. Profil Aliran Percobaan I

Gambar 3.6. Profil Aliran Percobaan IKoefisien debit (Cd)=0.581m0.5/dtPanjang ambang (L)=46cm=0.46 mTabel 3.11. Hubungan Q dengan h0 pada aliran sempurnaPercobaan

III

Qh0Qh0

321.03113351.32120

308.34110333.90116

267.26100308.34110

255.3297283.45104

80.6845173.5975

94.495020.4118

109.015523.9020

124.216033.4125

133.646355.3435

140.066580.6845

109.0155

140.0665


Gambar 3.7. Hubungan h0 dengan Q (2)Tabel 3.12. Hubungan h0, p dan CdTitikPercobaanpPercobaan

1212Cd

Y (cm)Y (cm)Y /p (cm)Y/p (cm)

0113120138.6929.2310.581

11131208.6929.231

21131208.6929.231

31131208.6929.231

41131208.6929.231

51131208.6929.231

61131208.6929.231

71131208.6929.231

81111208.5389.231

91101168.4628.923

101001107.6928.462

11971047.4628.000

1245753.4625.769

1350183.8461.385

1455204.2311.538

1560254.6151.923

1663354.8462.692

1765455.0003.462

1865555.0004.231

1965655.0005.000

2065655.0005.000


Gambar 3.8. Hubungan Y/p dan Cd pada Percobaan I

Gambar 3.9. Hubungan Y/p dan Cd pada Percobaan IIKesimpulan : nilai h0 dengan Q berbanding lurus. Sedang untuk rasio Y dan p dengan Cd tidak berhubungan atau tidak berpengaruh.

3.4. Percobaan 4 : Current MeterDari hasil pengamatan di laboratorium diperoleh data sebagai berikut :B=45cm=0.45mH=42cm=0.42mL=164cm=1.64mPercobaan Ih1=14cm=0.14mT=135cm=1.35mh2=33.5cm=0.335md=8.5cm=0.085mh3=14cm=0.14mt=14dt

hrata-rata = = = 0.205 mTabel 3.13. Tabel Jumlah Putaran Propeler (n) PiasIIIIII

u0.2172129

222130

221635

u0.6162534

222232

171830

u0.8142332

182335

142533

Sumber : Praktikum 2015Percobaan Ih1=14.2cm=0.142mT=121cm=1.21mh2=27.1cm=0.271md=14.9cm=0.149mh3=14.2cm=0.142mt=15dt

hrata-rata = = = 0.185 mTabel 3.14. Tabel Jumlah Putaran Propeler (n) PiasIIIIII

u0.2181633

221632

191333

u0.6212235

141833

152236

u0.8201937

271832

191735


Tugas :1. Hitung kecepatan pada tiap titik pengukuran menggunakan rumus v = a.N + b.2. Hitung kecepatan rerata tiap pias menggunakan rumus vi.3. Hitung debit tiap pias menggunakan rumus q = Ai.Vi.4. Hitung tiap perubahan debit menggunakan rumus Q = q.5. Buat diagram kecepatan aliran pada setiap pias dan titik yang mempunyai kecepatan yang sama (isovel) pada penampang aliran untuk setiap percobaan.6. Buat hubungan antara tinggi muka air (h2) dan debit (Q) berdasar pada 5 besaran debit dalam percobaan ini. Grafik ini sering disebut sebagai Rating Curve.Percobaan 1Tabel 3.15. Tabel N (jumlah putaran propeller/detik)PiasIIIIII

u0.21.211.502.07

1.571.502.14

1.571.142.50

u0.61.141.792.43

1.571.572.29

1.211.292.14

u0.81.001.642.29

1.291.642.50

1.001.792.36

Sumber : PerhitunganTabel 3.16. Kecepatan Tiap Titik (1)PiasPropelerkANv

IIIIIIIIIIII

u0.210.06260.0151.211.502.070.090.110.14

11.571.502.140.110.110.15

11.571.142.500.110.090.17

u0.611.141.792.430.090.130.17

11.571.572.290.110.110.16

11.211.292.140.090.100.15

u0.811.001.642.290.080.120.16

11.291.642.500.100.120.17

11.001.792.360.080.130.16

Sumber : Perhitunganedhicgbfa

Gambar 3.10. Penampang AliranTabel 3.17. Dimensi Penampang AliranPiasabcdeFghiA

u0.21.641.351.110.120.150.0850.0670.170.140.09

u0.61.351.110.620.20.120.0670.1340.140.280.23

u0.81.350.620.260.20.360.2010.0670.420.190.29

Sumber : PerhitunganTabel 3.18. Kecepatan Rata-rata Aliran (3)PiasAiViQ

u0.20.090.080.01

u0.60.230.040.01

u0.80.290.020.01

Sumber : PerhitunganTabel 3.19. Kecepatan Rerata Tiap Pias (2)Kecepatan rerata aliran

1 titik pengukuran0.04



Sumber : PerhitunganTabel 3.20. Perubahan Debit (4)PiasqQ

u0.20.010.02

u0.60.01

u0.80.01


Percobaan 2Tabel 3.21. Tabel N (jumlah putaran propeller/detik)PiasIIIIII

u0.81.201.072.20

1.471.072.13

PiasIIIIII

u0.81.270.872.20

u0.41.401.472.33

0.931.202.20

1.001.472.40

u0.21.331.272.47

1.801.202.13

1.271.132.33

Sumber : PerhitunganTabel 3.22. Kecepatan Tiap Titik (1)PiasPropelerKANV

IIIIIIIIIIII

u0.860.10270.0251.201.072.200.150.130.25

61.471.072.130.180.130.24

61.270.872.200.160.110.25

u0.460.10270.0251.401.472.330.170.180.26

60.931.202.200.120.150.25

61.001.472.400.130.180.27

u0.261.331.272.470.160.160.28

61.801.202.130.210.150.24

61.271.132.330.160.140.26

Sumber : PerhitunganTabel 3.23. Dimensi Penampang AliranPiasABcDefghiA

u0.81.210.470.260.10.370.110.110.390.150.21

u0.41.210.840.470.20.190.050.050.190.190.11

u0.21.641.210.840.190.220.150.050.260.190.06

Sumber : PerhitunganTabel 3.24. Kecepatan Rata-rata Aliran (3)PiasAiViQ

u0.80.210.020.0037

u0.40.110.030.0035

u0.20.060.060.0034

Sumber : PerhitunganTabel 3.25. Kecepatan Rerata Tiap Pias (2)Kecepatan rerata aliran (m/dt)





Tabel 3.26. Perubahan Debit (4)PiasQQ

u0.80.010.02

u0.40.01

u0.20.01

Sumber : PerhitunganTabel 3.27. Kecepatan Aliran Tiap PiasPercobaanPiasVi

I0.20.08

0.60.04

0.80.02

II0.20.06

0.40.03

0.80.02


Gambar 3.11. Kecepatan Aliran Tiap Pias (5)Gambar grafik di atas menunjukkan bahwa kecepatan aliran pada pias yang lebih dangkal lebih besar. Sedangkan kecepatan aliran pada pias yang lebih dalam nilainya lebih kecil.Tabel 3.28. Hubungan h2 dengan QPercobaanH2Q

I0.3350.02

II0.2710.01


Gambar 3.12. Hubungan Q dengan h2 (6)Gambar grafik di atas menunjukkan bahwa nilai H2 maupun Q berbanding lurus. Jadi semakin besar H2 maka Q yang dihasilkan semakin besar pula.

Gambar 3.13 Gambar Isovel Percobaan I

Gambar 3.14 Gambar Isovel Percobaan II

Kesimpulan : 1. Secara teori pada percobaan pengkuran debit dengan Current meter pias I Pias III mempunyai kecepatan yang sama. Tetapi pada tiap percobaan kecepatan di pias I dan pias III tidak sama.2. Hal ini dapat diakibatkan karena penempatan baling baling yang tidak sesuai ketinggian maupun tidak vertikal dan tegak lurus terhadap arah aliran.3. Penemptan baling baling ini tidak hanya menyebabkan perbedaan kecepatan pada pias I dan pias III tetapi juga berpengaruh terhadap diagram kecepatan, dimana diagram yang dihasilkan tidak sesuai teori. Seharusnya semakin mendekati dasar penampang kecepatan semakin kecil, namun yang di dapat di perobaan justru kadang malah sebaliknya.4. Dalam pengukuran debit dengan alat current meter, perlu dicari kecepatan (v) terlebih dahulu yang di dapat dari jumlah putaran propeler yang kemudian di gunakan untuk mendapatkan nilai debit. Sedangkan alat pengukur debit lainnya ( parshall flume, ambang tipis dan ambang lebar) tidak perlu menghitung kecepatan untuk mendapatkan Q.5. Diagram rating curve (hubungan antara Q dan H) memudahkan kita untuk menentukan nilai Q pada penampang yang sama dengan memasukkan suatu nilai H.

3.5. Alat Ukur ThompsonDari hasil pengamatan di laboratorium diperoleh data sebagai berikut :Tabel 3.29. Percobaan ThompsonPercobaanH0H1H

II2847.819.8

2846.918.9

2846.918.9

2846.518.5

2846.418.4

Sumber : Praktikum 2015Tugas :1. Nyatakan hubungan antara tinggi muka air di depan ambang H dengan debit Qpercobaan saudara, kemudian bandingkan dengan teoritis.2. Nyatakan hubungan antara rasio H dan p dengan koefisien debit C dari hasil percobaansaudara, kemudian bandingkan dengan C teoritis.3. Beri komentar alat ukur pelimpah ambang tajam tersebut dibanding dengan alat ukur ambang lebar dilihat dari sifat hidroliknya (untung dan ruginya).Tabel 3.30. Nilai QHCdagQ

19.80.58190o9.83876.329

18.93450.739

18.93450.739

18.53271.048

18.43227.024

Sumber : Analisa PribadiTabel 3.31. Hubungan H dan QHQ

19.83876.329

18.93450.739

18.53271.048

HQ

18.43227.024


Gambar 3.15. Hubungan H dan Q (1)Grafik di atas menunjukkan nilai H dan Q yang berbanding lurus. Jadi semakin besar H maka nilai Q juga akan semakin besar.Tabel 3.32. Hubungan H/p dan CdHpH/pCt

19.80.6330.581

18.931.5

18.931.5

18.530.833

18.430.667


Gambar 3.16. Hubungan H dan Ct (2)Kesimpulan : nilai H dan Q berbanding lurus. Rasio antara H dan p dengan Cd tidak berhubungan.

3.6. Percobaan 6 : Alat Ukur CipotelliDari hasil pengamatan di laboratorium diperoleh data sebagai berikut :Tabel 3.33. Point Gauge (cm)PercobaanH0H1

I10.8820.87

20.89

20.89

20.9

20.91

II18.95

18.92

18.94

18.91

18.96

III16.7

16.9

16.6

16.5

16.5

Sumber : Praktikum 2015Tugas :1. Nyatakan hubungan antara tinggi muka air depan ambang H dengan debit Q percobaan saudara, kemudian bandingkan dengan Q teoritis.2. Nyatakan hubungan antara rasio H dan p dengan koefisien debit C dari hasil percobaan saudara, kemudian bandingkan dengan C teoritis.3. Beri komentar alat ukur pelimpah ambang tajam tersebut disbanding dengan alat ukur ambang lebar dilihat dari sifat hidroliknya.4. Apa komentar saudara tentang alatukur ambang tajam segitiga dibandingkan terhadap pelimpah ambang tajam segi empat pada percobaan saudara.

p=0.6mB=1.74mb=0.58mg=9.81 m2/s

Tabel 3.34. Point Gauge (m)PercobaanH0H1HH/pCQ

I0.10880.20870.09990.16650.5903330.003188

0.20890.10010.1668330.5903340.003204

0.20890.10010.1668330.5903340.003204

0.2090.10020.1670.5903340.003212

0.20910.10030.1671670.5903340.003220

II0.18950.08070.13450.5902690.001869

0.18920.08040.1340.5902680.001852

0.18940.08060.1343330.5902690.001864

0.18910.08030.1338330.5902680.001846

0.18960.08080.1346670.5902690.001875

III0.1670.05820.0970.5901940.000826

0.1690.06020.1003330.5902010.000898

0.1660.05720.0953330.5901910.000791

0.1650.05620.0936670.5901870.000756

0.1650.05620.0936670.5901870.000756

Sumber : PerhitunganTabel 3.35. Hubungan H dengan QHQ

0.05620.000756

0.05720.000791

0.05820.000826

0.06020.000898

HQ

0.08030.001846

0.08040.001852

0.08060.001864

0.08070.001869

0.08080.001875

0.09990.003188

0.10010.003204

0.10020.003212

0.10030.003220


Gambar 3.17. Hubungan Q dan H (1)Gambar grafik di atas menunjukkan Q dan H berbanding lurus. Semakin besar H maka nilai Q juga akan semakin besar.Tabel 3.36. Hubungan H/p dengan CH/pQ

0.09370.0008

H/pQ

0.09530.0008

0.09700.0008

0.10030.0009

0.13380.0018

0.13400.0019

0.13430.0019

0.13450.0019

0.13470.0019

0.16650.0032

0.16680.0032

0.16700.0032

0.16720.0032


Gambar 3.18. Hubungan H/p dengan QKesimpulan :1. Pelimpah ambang tipis merupakan suatu pelimpah dimana garis garis arus dari aliran diatas ambangnya melengkung. Dalam kondisi ini tidak terdapat suatu penampangpun yang mempunyai garis2 arus lurus sehingga pembagian tekanan tidak lagi hidrostatik. Hal ini diakibatkan adanya pengaruh gaya sentrifugal Ambang tipis memiliki satu macam aliran. 2. Sedangkan limpahan pelimpah ambang lebar merupakan suatu pelimpah dimana paling tidak terdapat satu penampang diatas ambang yang mempunyai garis-garis arus lurus sehingga pembagian tekanan dipenampang tersebut hidrostatik. Ambang lebar memiliki 3 macam aliran. 3. Karena C relatif konstan maka Q banyak dipengaruhi H dengan hubungansemakin besar H maka semakin besar Q.4. Pada alat ukur Rechbok aliran yang terjadi diatas mercu ambang merupakan semburan yang membentuk tirai atas limpahan dan tirai bawah limpahan yang tidak menempel pada ambang. Dengan demikian diantara tirai bawa limpahan dan ambang terdapat suatu kantong udara ari mana dimasukkan atau dikeluarkan oleh asemburan aliran melalui mercu amban. Dalam prakteknya, pembuatan alat ukur ini perlu memperhatikan upaya menjaga tekanan didalam kantong udara menjadi tetap, dengan maksud agar apa bila tekanan udara dalam kantong turun maka lengkung aliran limpahan menjadi besar dan harga koefisien debit juga menjadi besar.5. Sedangkan pada alat ukur pelimpah ambang tipis tidak perlu memperhatikan tekanan didalam kantong udara, karena koefisien debitnya tidak terpengaruh dari lengkung aliran limpahan.

3.7. Percobaan 7 : Alat Ukur Parshall FlumeDari hasil pengamatan di laboratorium diperoleh data sebagai berikut :W=7,5cm= 0,246075 ft = 2,95275 inciH0b=13,87 cm Tabel 3.37. Percobaan Parshall FlumePercobaanTanpa SekatSatu SekatDua Sekat

Ha (ft)H1b (cm)Ha (ft)H1b (cm)Ha (ft)H1b (cm)

I1.0539.051.0539.061.0739.09

39.051.0639.071.0739.07

3939.061.0639.08

39.0339.0339.09

39.0239.0439.07

II10.053410.0534.110.0634.42

34.3710.0534.1510.0634.43

34.3834.210.0734.44

34.3934.210.0734.46

34.934.210.0734.5

III7.627.857.6277.630.1

27.136.5

27.533.5

2736.5

27.531.7


Tugas :1. Beri komentar alat ukur Parshall Flume tersebut dibandingkan dengan alat ukur ambang dan lebar dan alat ukur Cipotelli.2. Nyatakan hubungan antara tinggi muka air di depan tenggorokan Ha dengan debit Q percobaan saudara, kemudian bandingkan dengan debit dari pengukuran Current Meter.3. Untuk aliran tenggelam, nyatakan hubungan antara rasio Hb dan Ha dengan koefisien koreksi debit Cs dari hasil percobaan saudara, kemudian bandingkan hasil hitungan tersebut dengan nilai Cs menurut tabel.Tabel 3.38. Hubungan Ha dan Q (2)PercobaanTanpa SekatSatu SekatDua Sekat

Ha (ft)QHa (ft)QHa (ft)Q

I1.050.9851.050.9851.070.985

1.060.9851.070.985

1.060.985

II10.051.00710.051.00710.061.007

10.051.00710.061.007

10.071.007

10.071.007

10.071.007

III7.601.0047.6027.0007.601.004

Sumber : Analisa Pribadi

Gambar 3.19. Hubungan Q dan Ha Pada Percobaan IKesimpulan :1. Parshall Flume : Tidak terjadi pengendapan yang berasal dari partikel partikel yang melayang terkandung oleh air Menghitung debit pada alat ini tergantung pada lebar tenggorokan (W) dan tinggi air pada tenggorokan (Ha) Current Meter Bila air mengandung partikel yang melayang sebagian diendapkan dihulu kolam yang terbentuk akibat adanya bendung Pada current meter, menghitung debit tergantung pada kecepatan aliran dan luas penampang basah2. Dari percobaan yang dilakukan diketahui jenis aliran berasal dari rumus Hb/Ha.Hasil yang diidapat paling banyak aliran tenggelam. Maka jika didapatkan aliran tenggelam, pada saat perhitungan Q harus dilakukan koreksi debit. Koreksi debit yang dilakukan pada percobaanini adalah menyamakan dengan hasil Q current maka dapat dikatakan Q current = Q percobaan. Untuk menyamakan hasil Q maka dilakukan perhitungan untuk mendapatkan koefisien untuk rumus Q yaitu : Q current / Ha1,547. Maka dari rumus tersebut didapatkan koefisien baru untuk rumus mencari Q aliran tenggelam.

Gambar 3.20. Hubungan Q dan Ha Pada Percobaan 2

Gambar 3.21. Hubungan Q dan Ha Pada Percobaan IBAB IVKESIMPULAN DAN SARAN

4.1. KesimpulanDari data hasil pengamatan dan data praktikum hasil analisa dapat ditarik beberapa kesimpulan sebagai berikut :1. Dari percobaan Reynolds, diperoleh kesimpulan bahwa penentuan jenis aliran secara teoritis maupun dengan Re tidak jauh berbeda. Selain itu bilangan Re searah dengan nilai f.2. Dari percobaan Pintu Air disimpulkan besarnya nilai Y0 dan Q searah. Rasio antara Yg dan Y0 tidak berpengaruh pada koefisien debit Cd pada aliran bebas.3. Pada percobaan Pelimpah Ambang Lebar ditemukan bahwa nilai h0 dengan Q berbanding lurus. Sedang untuk rasio Y dan p dengan Cd tidak berhubungan atau tidak berpengaruh.4. Pada percobaan Current Meter ditarik kesimpulan luas penampang pias 0.8 lebih besar dari pias 0.2. Luas penampang yang lebih besar bernilai vi lebih kecil. Pias yang lebih dangkal memiliki kecepatan aliran yang lebih besar. Selain itu nilai h2 berbanding lurus dengan nilai debit aliran.5. Pada percobaan alat ukur Thompson dapat ditarik kesimpulan nilai H dan Q berbanding lurus. Rasio antara H dan p dengan Cd tidak berhubungan.6. Pada percobaan alat ukur cipotelli ditemukan nilai Q dan H yang berbanding lurus. Rasio antara H dan P dengan Q juga berbanding lurus.7. Pada percobaan Parshall Flume dapat disimpulkan nilai Ha dan Q berbanding lurus. 4.2. SaranAdapun beberapa hal yang dapat disarankan adalah sebagai berikut :1. Bagi pihak fakultas untuk lebih mematangkan konsep praktikum dengan membekali mahasiswa praktikan sebelum praktek.2. Bagi pihak laboratorium untuk lebih memperjelas tiap percobaan.

DAFTAR PUSTAKA

Sudiyanto, Anton dan Ketut Gunawan.2013. Penuntun Praktikum Perpetaan.Surabaya : Laboratorium Keairan dan Teknik Pantai Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya.Buku Panduan Praktikum Mekflu dan Hidrolika. RC09-1333. Laboratorium Keairan dan Teknik Pantai Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya.

63

laporan 3 viks

Documents

Transcript of laporan 3 viks