Laporan dan Praktikum dan Hidrolika.docx
PENGUJIAN ALIRAN LAMINER DAN TURBULEN
(SNI – 1728 – 1989) / ( JIS-No.710 – 1981)
No. / Data Pengujian
: …………………………
pengujian :………………………
No. Peralatan
: ………………………..
:……………………..
Temperatur air = 10oC. Kerapatan air ( )= 0,99973 g/cm 3.
20 mm
Koef. Kekentalan Kinematik ( v ) = 0,821 cm3/sec.
= 3,14 cm2
No.
Vol
t
Q= Vol/
V = Q /a
h
( Volume
(Secon
t
(cm /
(cm
air) (cm3)
d)
(cm3/
second)
)
sec)
1
1030
10
103
32,81
10
2
1210
10
121
38,53
10
3
1660
10
166
52,86
10
4
1670
10
167
53,18
10
5
1770
10
177
56,56
20
6
1640
10
164
52,22
20
7
2720
10
272
86,62
20
8
2700
10
270
85,98
20
Tanggal
Nama penguji
D (Ø ) pipa gelas =
Luas pot.pipa (a)
V.D
65,62
77,06
105,72
106,36
113,32
104,44
173,24
171,96
Re=
VD
v
79,93
93,86
128,76
129,54
138,02
127,21
211,01
209,45
Keterangan
Laminer
Laminer
Laminer
Laminer
Laminer
Laminer
Laminer
Laminer
GAMBAR : Alat uji pengaliran Reynold
Diperiksa/disetujui oleh :
Penyelia,
Diuji oleh :
Teknisi.
………………………………………
………………………………
A-7
PENGUKURAN KECEPATAN
ALIRAN MENGGUNAKAN PELAMPUNG
( SNI - 03 – 2414 – 1991 ) / ( JIS – No.710 – 1981 )
No. / Data pengujian : …………………………
…………………………
Lokasi pengujian : …………………………
…………………………
Panjang saluran (�) = 10 m
(K)= 0,998
Nomor
Kiri
1
2
3
t1
79,3
35,2
28,7
rata2
Rata-rata Kiri
1
2
Tenga 3
h
rata2
Rata-rata
Tengah
1
2
Kanan 3
47,73
rata2
Rata-rata
Kanan
50,5
Nama penguji
:
Waktu pelampung hanyut sejauh l =1 detik
Waktu
t2
t3
Kecepatan (V)
= � /t(m/dtk)
� /t1
Vr
Tanggal pengujian :
Kalibrasi hasil
pengukuran (K)
0,209
1
72,3
32,6
27,8
44.23
0,226
Vr
2
Vr
3
Kecepatan
alat ukur
lain
85,6
36,6
29,3
Kecepatan Saluran rata-rata (Vr)
Diperiksa/disetujui oleh :
Penyelia,
………………………………………
…………………………………
0,198
0,211
Current
meter
Diuji oleh :
Teknisi.
Keterang
an
B-3
UJI KEHILANGAN TEKANAN ALIRAN AIR
AKIBAT GESEKAN DALAM PIPA
(SNI-……………………)/(JIS – No.710 - 1981)
No. / Data Pengujian : ……………………………. Suhu air = 9 oc
pengujian : …………………………
No. / Penggunaan alat: …………………………
: …………………………
Diameter pipa
D = 0,102 m
Tanggal
Nama penguji
D
A=πD 2/4= 0,00816 m3
R= 4 = 0,0255 m
6,92 m
hr
V
t
(m)
(m )
(s)
1
2
3
1
2
3
4
5
6
14
25
32
44
67
79
-
Q
hr
Q=V/t
v= A
I= l
v
¿
√ RI ¿
R 1/ 6
C
124.45n 2
1/ 2
D
2 g . D .hr
lv 2
4
5
6
7
8
9
10
11
-
0,0174
0,0227
0,0270
0,0337
0,0369
0,0444
2,14
2,78
3,308
4,129
4,522
5,441
2,02
3,612
4,62
6,35
9,68
11,41
9,42
9,16
9,63
10,26
9,101
10,08
0,057
0,059
0,056
0,052
0,049
0,053
1,26
1,35
1,22
1,053
1,35
1,09
0,88
0,93
0,84
0,74
0,94
0,77
No
C=
n=
F1=
�=
Kalibrasi ukur debit, dengan pintu ukur Rechbook :
Spesifikasi Pintu ukur Rechbook :
L
H
D
g
: Lebar ambang (m)
: Tinggi Muka Air dari Ambang ( m )
: Tinggi ambang dari dasar hulu saluran ( m )
: Grafitasi 9,81 m/dt
: Koefisien pengaliran
Q : Debit aliran ( m /dtk)
Sket gambar pintu Rechbook
F2 =
C-3
No.
L (m)
H (m)
g (m/dt2)
D (m)
μ=0,615
2
[ 1+ H+11,6 ] [1+0,5 ( HH+ D ) ]
1
2
3
4
5
6
0,36
0,36
0,36
0,36
0,36
0,36
0,064
0,076
0,085
0,098
0,104
0,117
9,81
9,81
9,81
9,81
9,81
9,81
Diperiksa/disetujui oleh :
Penyelia,
0,19
0,19
0,19
0,19
0,19
0,19
1,0158
1,0219
1,0267
1,0337
1,0369
1,0438
Q=2/3. μLH.
√ 2. g . H
0,0174
0,0227
0,0270
0,0337
0,0369
0,0444
Diuji oleh :
Teknisi.
………………………………………
…………………………………
C-4
PENGUKURAN DEBIT DENGAN PINTU SORONG
PADA ALIRAN SALURAN KACA
(SNI – 03 – 2414 – 1991 )/(JIS- No.710 – 1981)
Tujuan
:………………………………
………………………
Nomor Alat : ………………………………
………………………
Suhu Ruang :
C
PENGALIRAN
Nomor Pengukuran
Debit (Q)
(ltr/dtk)
Bukaan Pintu Sorong (a)
(cm)
Kedalaman air diudik ho
(cm)
Lebar Saluran (B)
(cm)
Kec. Dating (dng carrent meter )(Va)
(CM/dtk)
V . a2
2. g
(cm)
Tek. Total
H= ho+
V . a 2 cm
2. g
Ukur tinggi Ma hilir ( h1)
(cm)
Koefisien aliran bebas C=
H/a
Q
aB √ 2 g ¿ ¿ ¿
Gambar 1: Pengaliran bebas
tergenang
Diperiksa/disetujui oleh :
Tanggal Pengujian:
Nama Penguji
PENGALIRAN BEBAS (1
cm)
1
2
3
76,396 75,899 127,3
57
1,00
1,00
1,00
:
Suhu Air
:
PENGALIRAN BEBAS (2
cm)
1
2
3
77,35 78,804 142,96
6
1,00
1,00
1,00
17
16,5
25,2
14,1
15,2
25,1
50
50
50
50
50
50
6,1
6,74
5,18
9,86
8,96
8,14
1.897
2,315
1,368
4,955
4,092
3,596
18,897
18,815
26,56
8
19,05
5
19,292
28,696
3,3
2,8
3,0
6,2
8,4
8,8
0,087
0,086
0,118
0,097
0,108
0,145
18,897
18,815
26,56
8
19,05
5
19,292
28,696
Gambar 2 : Pengaliran
Diuji oleh :
Penyelia,
Teknisi.
………………………………………
…………………………………
D-3
PENGUKURAN ALIRAN AIR
DENGAN PELAT BENDUNG ( AMBANG TAJAM)
(SNI – 03 -6455.5 – 2000) / ( JIS-No.710- 1981)
Tujuan
:………………………………
………………………
Type Bendung : ………………………………
………………………
Data alat : Hd:
Lebar : 1,0m.
No
Tinggi
Tinggi MA
MA
limpas
(Ho )
an (H1 )
(m)
(m)
1
11,85
10
2
11,85
10
3
11,85
10
4
13,10
10
5
13,10
10
6
13,10
10
7
14,20
10
8
14,20
10
9
14,20
10
m B:
H=H1H0
0,018
5
0,018
5
0,018
5
0,031
0
0,031
0
0,031
0
0,042
0
0,042
0
0,042
0
Tanggal Pengujian :
Nama Penguji
m b:
m Ukuran Bak Air : Panjang: 4,5 m,
C=1,785+
(
Q=
3
0,00295
H
2
+0,237
( 1+ϵCBH
)
H
Hd
)
1,95
1,95
1,95
2,26
2,26
2,26
2,14
2,14
2,14
:
0,0024
5
0,0024
5
0,0024
5
0,0061
7
0,0061
7
0,0061
7
0,0092
1
0,0092
1
0,0092
1
Koreksi Volumeterik (Q 1)
Genang Volum Wakt Debit
an air
e Air
u
(m3/
3
(t)(m)
(m )
ukur dtk)
(dtk)
0,1
0,45
189
0,002
4
0,2
0,90
395
0,002
3
0,3
1,35
610
0,002
2
0,1
0,45
91
0,004
9
0,2
0,90
186
0,004
8
0,3
1,35
283
0,004
7
0,1
0,45
59
0,007
6
0,2
0,90
121
0,007
4
0,3
1,35
181
0,007
4
Diperiksa/disetujui oleh :
Penyelia,
Diuji oleh :
Teknisi.
………………………………………
…………………………………
E-4
PENGUJIAN KARAKTERISTIK DEBIT ALIRAN MELALUI SEKAT
PADA SALURAN TERBUKA
(SNI-………………….) / ( JIS-……………………)
KARAKTERISTIK DEBIT ALIRAN MELALUI SEKAT PADA SALURAN TERBUKA
Tujuan
:………………………………
Tanggal Pengujian:
………………………
Nomor Alat : ………………………………
Nama Penguji
:
………………………
No
Pengujian debit aliran di saluran dengan
Current Meter
Leba Ting
Luas
Putara Waktu Kec.A
r
gi air (perse
n
putara
liran
salur dihili
gi)
Current
n
sesua
an
r
(A=b.
meter(
(t)
i alat
(b)
(d=d
d)
N)
C.mtr
3)
(v)
(cm)
(cm)
(cm2)
1
50
3,3
2
50
3
(dtk)
165
(putara
n)
61
10
(cm/
dtk)
8,64
2,8
140
67
10
9,32
50
3
150
52
10
7,69
4
50
6,2
310
99
10
12,66
5
50
8,4
420
90
10
11,71
6
50
8,8
440
81
10
10,76
Pengukuran Loncatan Muka Air di Saluran
Debit
Q=A.
V
Tinggi
MA di
hulu
(d0)
Tinggi
air
bawa
h
sekat
(d1)
Tinggi
air
setela
h
olaka
n (d2)
Ting
gi air
di
hilir
(d3)
(cm3/
dtk)
1425,
6
1304,
8
1153,
5
3924,
6
4918,
2
4734,
4
(cm)
(cm)
(cm)
(cm)
Panjan
g
loncat
an
air(L)
(jika
ada)
(cm)
17
0,9
3,1
3,3
126,5
16,5
0,9
3
2,8
115
25,2
0,9
3,6
3
242
14,1
1,4
4,6
6,2
263
15,2
1,4
5,2
8,4
348
25,1
1,4
5,5
8,8
480
Penggunaan Alat Ukur Kecepatan aliran (Current Meter)
Diperiksa/disetujui oleh :
Penyelia,
Diuji oleh :
Teknisi.
………………………………………
…………………………………
F-4
PENGUJIAN PENGALIRAN
MELALUI PELIMPAH SEGITIGA
(SNI-03 . 6455.4 – 2000) / (JIS- k.0102.55.1.2002)
PENGUJIAN PENGALIRAN PELIMPAH SEGI-3 (THOMPSON)
Tujuan
:………………………………
Tanggal Pengujian:
………………………
Nomor Alat : ………………………………
Nama Penguji
:
………………………
Data alat : Hd:
0,15
m B:
0,50 m
4,5 m, Lebar : 1,0m.
Alat ukur debit Thompson
No Lebar
Tinggi
Tinggi
Koefisien aliran
C= 1,354+
salura amban limpas
0,004
0,2
nB
g Hd
an H
H + 0,14 + √ Hd
(m)
(m)
(m)
1
1
0,6
0,085
1,3941
2
1
0,6
0,085
1,3941
3
1
0,6
0,085
1,3941
4
1
0,6
0,109
1,3901
5
1
0,6
0,109
1,3901
(
6
7
8
9
1
1
1
1
0,6
0,6
0,6
0,6
0,109
0,123
0,123
0,123
1,3901
1,3864
1,3864
1,3864
Ukuran Bak Air : Panjang:
3
Qm /dtk)
)(
Q=CH25 /2
H
B −0,09
)
0,00293
0,00293
0,00293
0,00545
0,00545
0,00545
0,00735
0,00735
0,00735
Koreksi Volumeterik
Gena Volum Wakt
ngan
e Air
u
air (t) (PxLxt ukur
(m)
) (m3) (dtk)
0,1
0,45
169
0,2
0,9
331
0,3
1,35
528
0,1
0,45
60
0,2
0,9
137
0,3
0,1
0,2
0,3
1,35
0,45
0,9
1,35
217
55
115
173
(Q )
Debit
(m3
/dtk)
0,0026
0,0027
0,0025
0,0075
0,0065
0,0062
0,0081
0,0078
0,0078
Diperiksa/disetujui oleh :
Penyelia,
Diuji oleh :
Teknisi.
………………………………………
…………………………………
G-3
PENGUJIAN ALIRAN MELALUI
LUBANG KECIL PADA BEJANA
(SNI-………………….) / ( JIS-………………..)
Tujuan
:………………………………
………………………
Nomor Alat : ………………………………
………………………
No
Diamet
er
lubang
(D)
(cm)
1
2
3
4
1
1
1
1
Tanggal Pengujian:
Nama Penguji
PENGUJIAN I (BEJANA DENGAN LUBANG BAGIAN SAMPING)
Tinggi Volume
Waktu air Debit air Koefisi
Kecepatan
Ma s/d air
keluar
keluar
en
kontraksi
lubang lewat
lubang(t)
lubang
debit
(nyata):
(H)
lubang
(Q)
(Cd=Cc Vc= Cv
(v)
.Cv)
√ 2 gH
(cm)
(cm3)
(dtk)
(cm3/
(cm/dtk)
dtk)
10
780
10
78,0
0,621
13,59
10
815
10
81,5
0,621
13,59
20
1025
10
102,5
0,621
19,21
20
1020
10
102,0
0,621
19,21
Diameter Lubang (D)
= 1 cm
Miring tepi lubang = 45oc
Koefisien Kontraksi (Cc) = 0,64
Gravitasi (g) = 9,81 m/dtk
Koefisien Kec.Aliran (Cv) = 0,97
Luas Lubang 6 =
π . D2 = 0,785 cm2
4
:
Debit Theoritis
Q=Cd . a √2. gH
(cm3/dtk)
6,828
6,828
9,657
9,657
Diperiksa/disetujui oleh :
Penyelia,
Diuji oleh :
Teknisi.
………………………………………
…………………………………
H-4
PENGUJIAN ALIRAN MELALUI PELIMPAH AMBANG LEBAR
(SNI – 03 -6455-2000- Rev. 2004) / (JIS-Course No.710-1981)
PENGUJIAN ALIRAN MELALUI PELIMPAH AMBANG LEBAR
Tujuan
:………………………………
Tanggal Pengujian:
………………………
Nomor Alat : ………………………………
Nama Penguji
:
………………………
Ukuran Bak Air : Panjang (P):
4,5m, Lebar (L):
1,0 m
Lebar mercu ( sama dengan lebar saluran) (B) = 0,50m Panjang mercu (L): 0,2 m
Aliran Moduler (bebas)
Koreksi Volumeterik (Q1)
Ting
Ting
Tinggi MA Koefis.debit
Debit
Tinggi Volum Wakt
Debit
No. gi
0,10. h1 Q=1,71 Gena
gi
hulu thdp
e Air
u
(Q1)
Cd=0,93+
L
merc muk
ambang
Cdh.B.
ngan
( PxLxt ukur
3
u (p) a air (h1)
air (t)
)
2
h
1
hulu
(y1)
(m)
(m)
(m)
(m3/dtk)
(m)
(m3)
(dtk)
(m3/
dtk)
1
14,7 17,3
0,026
0,943
0,00338
0,1
0,45
175
0,0026
2
14,7 17,3
0,026
0,943
0,00338
0,2
0,9
366
0,0025
3
14,7 17,3
0,026
0,943
0,00338
0,3
1,35
555
0,0024
4
14,7 17,6
0,029
0,945
0,00399
0,1
0,45
137
0,0033
5
14,7 17,6
0,029
0,945
0,00399
0,2
0,90
276
0,0033
6
14,7 17,6
0,029
0,945
0,00399
0,3
1,35
422
0,0032
7
14,7 18,9
0,042
0,951
0,00699
0,1
0,45
55
0,0081
8
14,7 18,9
0,042
0,951
0,00699
0,2
0,9
116
0,0077
9
14,7 18,9
0,042
0,951
0,00699
0,3
1,35
178
0,0075
(
)
Diperiksa/disetujui oleh :
Penyelia,
Diuji oleh :
Teknisi.
………………………………………
…………………………………
I-3
PENGUJIAN PENGALIRAN
LAMINER DAN TURBULENT
DENGAN ALAT UJI REYNOLDS
1. Maksud dan Tujuan
Maksud pengujian pengaliran Laminer dan Turbulent ini bertujuan untuk
mendapatkan angka Reynold
(Re) dab dapat menentukan kondisi aliran Laminer
atau Turbulent menggunakan alat Reynold.
2. Peralatan yang digunakan
1
1
1
1
1
set alat percobaan Reynold
Buah gelas ukur kapasitas 500 cc
Buah stop watch
Buah alat ukur tinggi muka air
Buah thermometer
3. Persiapan Pengujian
1) Tuangkan air dalam tangki sampai mencapai 2/3 bagian tinggi tangki dan
lakukan penyetelan kran air buka / tutup untuk menyakinkan / menjaga
agar muka air mudah diataur menjadi konstan (seperti lihat gambar
dibawah).
2) Tuangkan zat warna kedalam botol / tempat pemberi warna dan periksa
apakah zat warna yang mengalir mengandung udara atau tidak.
3) Ukur diameter pipa gelas (D) dan hitung luasnya (a) = (1/4 π D 2)
Gambar : Alat uji pengaliran Reynold
A-1
4. Cara Pengujian
1) Buka sedikit katup penyesuaian / pengatur debit (A), sehingga air didalam
pipa gelas mengalir, pada waktu yang sama (bersamaan) dengan air dalam
tangki harus ditambah (buka kran C) atur supaya tinggi permukaan air
dalam tangki constan/tetap.
2) Setelah muka air stabil dan pengaliran dalam pipa gelas menjadi tetap,
buka kran pemberi zat warna (B) dan perhatikan turbulensi dari pengaliran
zar warna sebagai berikut :
a. Bila pengaliran zat warna dalam pipa gelas mengalir secara teratur
maka disebut pengaliran Laminer.
b. Dab jika pengaliran zar warna dalam pipa gelas mengalir tidak teratir
maka disebut pengaliran turbulent.
3) Pengujian pertama usahakan pengaliran laminar (zar warna mengalir
secara teratur ) kemudian ukur dan catat perbedaan tinggi muka air dalam
tangki dengan muka air dalam manometer yang dihubungkan ke pipa gelas
alat pengukur muka air sebagai h (beda tekanan).
4) Pada kondisi tersebut ukur volume (v) air yang keluar dari kran (A) dan
waktu pengukuran (t) menggunakan gelas ukur dan stop watch dan hitung
debit air (Q) = (v/t) cm3/sec.
5) Catat temperature air dalam tangki.
6) Buka katub penyesuaian debit (kran A) lebih besar sedikit, tamba
hkan air suplai (kran C) dan ulang pengujian kedua seperti tahapan
pengujian pertama dari 1 sampai 5.
7) Cara tersebut perlu diulang beberapa kali sampai katub penyesuaian debit
(kran A) terbuka seluruhnya, sesudah itu tutup (kran A) sedikit demi sedikit
dan berulang-ulang sampai pengaliran dalam pipa gelas menjadi pengaliran
laminar dan selidki/ amati proses perubahan dari pengaliran turbulent ke
pengaliran laminer.
5. Analisa dan Evaluasi
1) Susun data yang diukur seperti ditunjukkan dalam contoh pada data sheet
hasil pengujian. Dan analisa pada saluran terbuka terdapat klasifikasi
perhitungan berdasarkan pengaruh kekentalan fuida (v=viskositas) dan
gaya gravitasi (g) = 9,81 m/dtk2
2) Catat oada data sheet Volume air (v) dan pada waktu (t) dtk, diameter pipa
gelas (D), hitung debit (Q) dan luas pada potongan melintang (a)
3) Hitung (Daftar Tabel) Koefisien kekentalan kinematic (v), kerapatan air (p)
dan koefisien kekentalan (μ) pada temperature air yang diukur.
A-2
Tabel 1. Temperatur Air p,μ . dan v
Parameter air
Kerapatan air (p)
Koef. Kekentalan (μ) x 1000-3
Koef. Kekentalan kinematic (v) x
100-1
Catatan : Pada temperature
0
0.99987
17.834
1.784
4
o
10
0.99973
13.022
1.303
20
0.99823
10.019
1.004
30
0.99568
7.995
0.803
C (p) = 1,00000
4) Hitung angka reynold (Re) dari Perbandingan gaya-gaya yang disebabkan
oleh gaya Inersia, gravitasi dan kekentalan dikenal sebabai bilangan
Reynolds (Re) ditulis persamaan berikut :
Rumus 1.
Dimana:
Re
p
V
D
Re =
p.V .D
μ
=
=
=
=
Bilangan Reynold
Kerapatan air (g/cm3); (Lihat table)
Kecepatan air (cm/det);
Diameter pipa bagian dalam;
μ
= Koefisien kekentalan air
(g/cm-det(.(Lihat table).
atau
Rumus 2.
Dimana:
Re =
V.D
v
Re = Bilangan Reynold
p = Kecepatan air (cm/det);
D = Diameter pipa bagian dalam;
v = Koefisien kekentalan kinematik (lihat tabel);
Laminer Re < 2000
Turbulen Re > 4000
Gambar : Aliran Laminer dan Turbulen dalam pipa
Menurut hasil percobaan oleh Reynold, apabila angka Reynold kurang dari
2000, maka aliran tersebut adalah aliran Laminer.
Apabila angka Reynold lebih besar dari 4000, maka aliran tersebut adalah
aliran Turbulen.
A-3
5) Gambar grafik kecepatan Volume (V) dan perbedaan tinggi tekanan (h)
pada kertas logaritma.
Grafik 1 : Hubunaan antara loa h dan loa v
6) Dari grafik 1 cari kecepatan yang sesuai untuk angka Reynold kritik bawah
dan angka Reynold kritik atas.
A-4
Tabel 2 : Koefiien kekentalan air (μ)) aan koefiien kekentalan kinematic (μv)
A-5
Tabel 3 : Kerapatan relative air ( berat jenis nisbi) (p) dan Faktor koreksi (K)
A-6
PENGUKURAN KECEPATAN AIR
MENGGUNAKAN PELAMPUNG
1. Maksud dan Tujuan
Maksud pengukuran kecepatan aliran air ini bertujuan untuk mendapatkan dan
menentukan nilai kecepatan aliran saluran terbuka dengan menggunakan
pelampung.
2. Peralatan
-
3
1
1
6
1
1
buah pelampung yang didesain sesuai gambarl
buah stop watch;
rool meteran panjang 50 sampai dengan 100 m;
buah patok kayu;
rool tambang plastik;
rangkaian kayu/ bamboo untuk sebagai jembatan penyeberangan.
3. Persiapan Pengukuran
1) Tentukan lokasi pengukuran dengan memilih profil saluran yang relative
lurus dan penampang melintang yang bentuknya dapat digambar sket,
kedalamannya dapat diukur pada beberapa bagiam kea rah melintang
sungai.
2) Ukur profil saluran kearah memanjang sekitar 100m dan pasang patok dari
– dan setiap 25m atau sesuai gambar sket.
3) Buat jembatan dari kayu/ bamboo untuk sarana pengukuran.
4) Ukur penampang melintang saluran dan bagi menjadi 3 bagian kearah lebar
saluran.
4. Pengukuran
1) Lakukan pengukuran dengan menghanyutkan pelampung dari atas
jembatan kayu, tunggu pelampung mengikuti arus air telah stabil atau lurus
pada patok pertama serentak tekan stop watch untuk melakukan
perhitungan waktu dengan mengikuti arah laju pelampung menuju patok ke
dua.
2) Pengukuran kecepatan dihentikan setelah pelampung lurus mencapai
patok ke dua serentak tekan/ hentikan stop watch yang berjarak sekitar
50 smapai dengan 100m dari patok pertama. Catat hasilnya panjang (�1)
dan waktu (tt).
3) Lakukan pengukruan seperti pada 1 dan 2 di atas secara berulang
sebanyak minimal 3 kali pada setiap 1/3 lebar penampang saluran.
B-1
5. Analisa dan Evaluasi
1) Hitung kecepatan saluran rata-rata (Vr1) pada setiap 1/3 lebar penampang
saluran menggunakan rumus :
Vri= �1/t1+ �2/52+ ….�i/ti
Dimana :
Vri = Kecepatan saluran pada 1/3 lebar saluran
2) Hitung kecepatan saluran rata-rata (Vr)
Vr =
Vr 1+Vr 2+ vr 3
3
3) Bila kecepatan saluran pada bagian tepi penampang saluran lebih besar
dari kecepatan saluran bagian tengah, maka pengukuran perlu diulang.
Gambar: Penjelai Saluran aan Pelampung
B-2
PENGUJIAN KEHILANGAN TEKANAN ALIRAN
AIR AKIBAT GESEKAN DALAM PIPA
1. Maksud dan Tujuan
Maksud pengujian ini bertujuan untuk mendapatkan koefisien kehilangan
tekanan aliran air (energy) yang diakibatkan oleh gesekan antara aliran fuida
dengan kekasaran dinding pipa.
2. Peralatan
-
1
1
1
1
set diferensial manometer tipe U;
unit alat ukur debit;
buah stop watch;
buah meteran baja tahan karat.
3. Persiapan Pengujian
1) Hubungkan rangkaian pipa dengan difernsial manometer seperti
ditunjukkan pada gambar di bawah.
2) Alirkan air dalam pipa (buka kran) dan keluarkan gelombang udara yang
terkurung dalam pipa atau dalam manometer, sehingga siap pengujian.
3) Ukur diameter pipa (D) dan jarak antara dua tempat pengukuran (�).
Gambar 1 : Rangkaian pipa air ke manometer
4. Pengujian
1) Usahakan supaya debit konstan dan kemudian ukur perbedaan tinggi
tekanan (hr) dengan memakai difernsial manometer tipe U. Angka ini
menunjukan kehilangan tenaga akibat gesekan.
2) Ukur debit aliran pipa menggunakan alat ukur debit.
3) Ulangi proses tersebut di atas dalam keadaan debit yang berbeda-beda,
hitung kehilangan tekanan akbibat gesekan aliran dalam pipa (f 1) dan debit
(Q) di setiap pengaliran pada data sheet.
C-1
5. Analisa dan Evaluasi
1) Hitung dengan data sheet debit (Q) menggunakan hasil pengukuran volume
(v) air yang ditampung selama waktu (t) detik (μ jika tiaak terieaia alat ukur
aebit).
2) Hitung kecepatan (v) dengan rumus (Q/A) dimana (A) adalah luas aliran
pipa dengan rumus (πD2/4).
3) Hitung kemiringan permukaan air (I) dengan rumus :
hr
I= l
Dimana :
hr
: tinggi hilang akibat gesekan dalam pipa.
�
: panjang pipa.
4) Hitung koefisien kecepatan (C) dengan rumus :
C=
v
√R . I
D
R= 4
5) Hitung koefisien kecepatan kekasaran dinding (n) dengan C dan R
menggunakan rumus :
1
6
n= R
C
6) Hitung koefisien kehilangan tenaga akibat gesekan (f 1) dengan D dan n
menggunakan rumus :
Ƒ1 =
8 gn 2
1
R3
=
124,45n 2
1
D3
dengan (g = 9,8)
7) Hitung koefisien kehilangan tenaga akibat gesekan ( ƒ 2 ) dengan I, D, V dan
hr menggunakan rumus :
Ƒ2 = hr x
D 2g
l x v2
Dan bandingkan ƒ1 dan ƒ2
8) Susun proses perhitungan dalam lembaran data sheet.
C-2
PENGUKURAN DEBIT DENGAN
PINTU SORONG DI SALURAN KACA
1. Maksud dan Tujuan
Maksud pengukuran debit pada aliran saluran terbuka berujuan untuk
mendapatkan koefisien pengaliran ( C ) pada aliran debit ( Q ) yang mengalir
melalui pintu sorong dengan efektif dan cepat.
2. Peralatan yang Digunakan
-
1
1
1
1
Set Saluran dengan debit terukuru ( saluran kaca)
Buah pengukur muka air ( Point gauge)
Set alat pengukur debit air. ( Pintu sorong/ Thompson)
Set alat ukur kecepatan aliran. (Current Meter)
3. Persiapan Pengukuran
1. Ratakan dasar saluran dan pasang pintu air yang mempunyai tepi bagian
tajam tegak lurus arah aliran, dan atur bukaannya selebar nilai ketentuan.
2. Pasang pengukur muka air (point gauge) disebelah hulu dari pintu sorong
dan sebelah hilir pintu sorong.
Gambar 1 : Pengaliran bebai.
tergenang.
Gambar 2 : Pengaliran
4. Cara Pengukuran
1. Ukur debit (Q) setelah didapatkan pengaliran konstan ( baca debit pada
table pintu ukur Thompson);
2. Ukur dalamnya air di udik (ho) dengan pengukur muka air ( point gauge);
3. a. Dalam kondisi pengaliran bebas (gambar 1);
Ukur kedalaman air pada tempat aliran meluncur (h), yaitu dibagian
hilir pintu.
b. Dalam kondisi pengaliran tergenang (gambar 2);
Ukur kedalaman air dari aliran tergenang ( h ), yaitu di sebelah hilir dari
pintu.
4. Ulangi pengukuran debit pada masing-masing bukaan pintu sorona
dengan debit yang berbeda- beda, ( paling sedikit tiga kali).
D-1
5. Analisa dan Evaluasi
1) Hitung koefisien pengaliran (C) pada tiap-tiap bukaan pintu sorong yang
menggunakan pengaliran:
A. Pengaliran bebas, dengan rumus:
C=
Q
aB √ 2 g(H −h 1)
Dimana : H = ho +
Va
B =
a =
ho =
h1 =
Va2
2g
= Kecepatan dating ( kec. Hulu dengan current meter).
Lebar pintu / sama dengan lebar saluran
Tinggi bukaan pintu iorong
Kedalaman aliran di udik
Kedalaman aliran di hilir
B. Pengaliran tergenang, dengan rumus :
C=
Q
aB √ 2 g(H −h 1)
h1 = Kedalaman MA genangan di hilir pintu.
2) Gambar hubungan antara H/a dan C pada kertas millimeter.
D-2
PENGUKURAN ALIRAN AIR
DENGAN PELAT BENDUNG
1. Maksud dan Tujuan
Maksud pengukuran aliran air dengan bending bertujuan untuk mendapatkan
besaran aliran air (debit) yang melimpas dengan kenggunakan perhitungan
rumus dan alat ukur.
2. Peralatan yang Digunakan
1. Bendung pelat baja ( seperti gambar 1)….. (1 buah);
Bendung dibuat dari bahan baja tahan karat, pada bagian 10 cm dari puncak
bending harus cukup licin, seperti terlihat pada gambar 1.
dan tipe pilihan bending seperti dalam tabel .1.
Gambar 1 : Tampang melintang pelat benaing
Lebar bending=
Kedalaman (H)
(lebar bendung
Tipe Bendung
(B) x Lebar takik
(b) )
(m)
(m)
Bendung segitiga (90o)
x 0,60
0,070 - 0,200
o
Bendung segitiga (90 )
x 0,80
0,070 – 0,260
Debit (Q)
(�/dtk)
1,83 – 25,0
1,83 – 48,5
Bendung segiempat
Bendung segiempat
Bendung tanpa
kontraksi
Bendung tanpa
kontraksi
0,90 x 0,36
1,20 x 0,48
x 0,60
0,030 – 0,270
0,030 – 0,312
0,030 – 0,150
3,50 – 92,0
4,70 – 150
6,00 – 67,0
-
0,030 – 0,225
9,00 - 190
x 0,90
Tabel 1 : Tipe Bendung.
2. Papan penenang ( 3 – 4 buah);
Papan penenang dibuat dari kayu atau pipa baja seperti gambar berikut :
Gambar 2 : Penenang Arui Aliran
E-1
3. Pengukur muka air ( Point gauge) ………………………………………..
;
4. Meteran baja tahan karat ( 1,0 m) ……………………………………….
Buah ;
5. Alat pengukur debit air ………………………………………………………..
;
6. Kotak penenang dan selang (pipa) ………………………………………
Set.
1 Set
1
1 Set
1
3. Persiapan pengukuran
1. Pasang bending tegal lurus dari arah arus aliran. Ukur tingginya takik dari
daasar (Hd) dan lebar saluran (B). Hd paling tidak 2,5 kali tingginya peluapan
(H) atau harus lebih besar.
2. Pasang papan penenang dan bak ukur digantungkan di sebelah kanan
(gambar.3).
3. Isi air ke dalam kolam penenang, dan usahakan agar muka air dan puncak
bending sama tinggi. Ketinggian ini merupakan titik permulaan ( Starting
point).
Gambar 3 . Lokasi Penghubung,
4. Cara Pengukuran
1. Ukur tinggi dari titik permulaan (Ho), dengan memakai bak ukur (dari dasar
bak sampai permukaan air sebagai waterpas);
2. Mulai mengatur debit dan tunggu sampai debitnya konstan. Catat
pembacaan bak ukur (H1) dari dasar sampai permukaan bak air, pembacaan
harus dua kali dan ambil rata-rata;
3. Ukur debit (Q1) dengan menggunakan alat ukur debit air.
E-2
5. Analisa dan Evaluasi
1. Hitung tinggi peluapan aliran air (H) dengan rumus :
H = Ho – H1
2. Hitung debit (Q) dengan menggunakan rumus masing-masing :
A. JIS untuk bending tanpa kontraksi ( Uncontractea ):
3
--- ( m3 /s )
Q = CBH 2
Dimana :
C = Koefisien pengaliran.
H = Tinggi peluasan.
B = Lebar Bendung.
Koefisien pengaliran (C) dapat dihitung dengan rumus :
H
( 0,00295
H +0,237 Hd ) ( 1+ϵ )
C=1,785+
Hd = tinggi takik dari pasar bak air (m)
ϵ = angka koreksi, dengan catatan : ϵ = 0 → untuk H d < 1,00 m
ϵ = 0,55 ( Hd – 1) → Hd > 1,00 m
Rumus tersebut dapat digunakan dengan ktentuan sebagai berikut :
B > 0,50 m
Hd = (0,3 – 2,5 ) m
H = 0,03 = Hd ( asalkan H < 0,80 m)
B
H < 4
B. JIS untuk bending Segi Empat ( Rectangular ).
3
Q = CBH 2 -- ( m3 / s)
Dimana : C = Koefisien pengaliran .
b = lebar takik berkisar ( 0,002 – 0,003 ) ( m )
Koefisien pengaliran (C) dapat dihitung dengan rumus :
( B−b ) H
C = 1,785+ 0,00295 + 0,237 H −0,428
+0,034
H
Hd
√
BHd
√ HdB
Dimana : B = lebar saluran (m).
Rumus tersebut dapat digunakan dengan ketentuan sebagai berikut :
B = (0,5 ≈ 6,3 ) → (m)
b = (0,15 ≈ 5,0 ) → (m)
Hd = ( 0,15 ≈ 3,5 ) → (m)
~
bHd
> 0,06
B2
H = ( 0,03 ≈ 0,45√ b → (m)
3. Bandingkan debit (Q) hasil perhitungan bending dan debit (Q 1) yang
diperoleh dengan alat pengukur debit, carilah perbedaan Q dan Q 1
E-3
KARAKTERISTIK DEBIT ALIRAN
MELALUI SEKAT PADA SALURAN TERBUKA
1. Maksud dan Tujuan
Maksud dari pengujian aliran ini bertujuan untuk memahami karakteristik debit
aliran melalui sekat pada saluran terbuka yang meliputi ada/ tidaknya loncatan
air dan terjadinya kehilangan energy,
1.2 Dasar Teori
Gambar 10.1 Jenis aliran terhadap sekat
Dengan debit aliran melalui lubang bentuk segi-4 (persegi), dimana
kecepatan datang v ≈ 0 sehingga v2/2g ≈ 0, rumus pada aliran tersebut,
yaitu :
a. Aliran Bebas
Q=
2
3
2
3
2
Cd
.
B
.
√
2
g
(h
2
−h
1
)
3
b. Aliran Terendam
Q = Cd. B. (h2-h1) √ 2 gh
c. Aliran Terendam sebagian
Q = Q1(bebas) + Q2 ( terendam)
2
3
Q = 2 Cd . B . √ 2 g h 2 3 −h 1 2 + ¿Cd. B. (h2-h1) √ 2 gh
(
3
)
Jika pada aliran bebas terjadi loncatan air, rumus dasar yang di pakai untuk
menghitung kedalaman kritis, kedalaman awal, kedalaman akhir, dan panjang
loncatan air sertah kehilangan energinya adalah persamaan kontinuitas dan
Bernoulli.
Gambar 10.2 . Penjelas loncatan air
F-1
Rumui Kontinuitai :
Q1 =Q2
A 1 x v 1 = A2 x v 2
Periamaan Bernoulli :
E1 = E2 + ΔE
persamaan bernoulli
z1 + d 1 + 6 1
Gambar 10.3 Penjelas
v 12 + z + d + 6 v 22 + ΔE
2
2
2
2g
2g
Dimana :
E
z
d
6
V2/2g
E
=
=
=
=
=
=
Jumlah energy…………………………………………(m)
Tinggi tempat terhadap bidang datum……(m)
Kedalaman air pada saluran……………………(m)
Koefisien energy
Tinggi kecepatan……………………………………..(m)
Kehilangan energy…………………………………..(m)
Untuk saluran yang kemiringannya kecil, dan 6 = 1, energy spesifik pada
saluran adalah :
Es
=d+
v 2 , dimana d = kedalaman air (m).
2g
untuk rumus kedalaman air kritis pada saluran segi-4 adalah :
Q2
dc =
¿
(g . B ¿ ¿ 2)
√
Dimana :
dc = Kedalaman kritis …………………………(m)
Q = Debit aliran …………………………………(m3/det)
B = Lebar saluran ………………………………(m)
Rumus untuk memperoleh Angka Froude :
Fr =
v
g
√ .d
Dimana :
Fr <
Fr =
Fr >
1 , aliran subkritis
1 , aliran kritis
1 , aliran superkritis.
F-2
Rumus untuk mencari kelaman air di hulu menggunakan :
d1/d2 = ½ ( √ 1+8. Fr 22−1 ¿
Rumus untuk menghitung panjang loncatan air adalah :
L= k(d2-d1) , dimana besarnya k = 5 sampai 7
Rumus untuk menghitung besarnya kehilangan energy spesifik pada loncatan
air adalah :
3
ΔEs= (d 2 – d 1) / ( 4. d2 . d1 )
2. Peralatan yang digunakan
a. Saluran sirkulasi lengkap dengan pompa, bak penampung dan katup
pengatur.
b. Pintu geser.
c. Alat duga kedalaman air.
d. Current meter.
e. Stopwatch.
f. Kertas bening.
3. Cara Pengujian
a. Isi bak penampung dengan air sampai ketinggian tertentu ( sesuai petunjuk
instruktur).
b. Hidupkan pompa.
c. Ukur kedalaman di 4 titik ( sesuai petunjuk Asisten).
d. Ukur kecepatan aliran di titik paling hilir.
e. Ukur panjang loncatan air, jika ada.
f. Gambar pola air arah memanjang pada kertas bening.
g. Lakukan pekerjaan 3 kali dengan berbagai debit ( mulai dengan debit
terkecil).
h. Catat data-data tersebut pada lembaran hasil kegiatan yang tersedia 2
rangkap, dimana salah satunya diserahkan kepada asisten.
4. Analisa dan Evaluasi
a. Bagaimana aliran yang terjadi melalui adanya sekat ?
b. Hitung besarnya debit dari data hasil pengujian, bandingkan dengan hasil
pengukuran. Tambahkan las an terjadinya perbedaan.
c. Jika terjadi loncatan, bandingkan besarnya d 1 dan panjang loncatan air hasil
perhitungan dan hasil pengukuran, tanggapan dan alasannya.
d. Hitung kehilangan energy spesifik pada loncatan air bandingkan antara cara
analitis dengan grafis. Berikan tanggapan dan alasannya.
F-3
PENGUJIAN PENGALIRAN
MELALUI PELIMPAH SEGITIGA
1. Maksud dan Tujuan
Maksud pengujian ini bertujuan untuk memahami karakteristik debit aliran
melalui pelimpah segi-3 (Thompson), yang terjadi / tidaknya loncatan air dan
adanya kehilangan energi.
1.2
Dasar Teori
Gambar 2. Pengaliran dengan pelimpah segi-3
Perlu ada ventilasi agar tekanan udara dibawah pancaran (aliran) sama
dengan tekanan udara atmosfir sehingga terjadi aliran bebas.
8
1
5
Q = ( 15 ).Cd.(tg 2 a).√ 2 g . H 2
Dimana : Q = Debit aliran (m3/detik)
Cd
= Koefisien debit (ditetapkan = 0,62)
a
= Sudut pelimpah ( 90o)
H
= Tinggi air terhadatap mercu pelimpah ( m ) → v = 0
G-1
Dimana h1 = H (dianggap v1 ≈ ᴒ) harus di ukur di tempat dimana muka air
masih lurus yaitu kira-kira 2 kali tinggi mercu pelimpahnya.
Tinggi air di atas mercu pelimpah atau h2 = hc = 2/3.H. dan kecepatan aliran
di atas mercu pelimpah v2 = vc =
√ 23 . g . h
Jika terjadi pancaran bebas dengan loncatan air, untuk menghitung
kedalaman kritis, kedalaman awal, kedalaman akhir dan panjang loncatan
air serta kehilangan energinya menggunakan rumus-rumus pada Aliran
Melalui Lubang pada Saluran Terbuka.
2. Peralatan yang digunakan
-
Saluran sirkulasi lengkap dengan pompa, bak penampung dan katup
pengatur,
Alat ukur pelimpah segi-3,
Alat duga kedalaman air,
Gelas ukur,
Stopwatch,
Kertas bening.
3. Cara pengujian
-
Hidupkan pompa, isi bak penampung dengan air sampai ketinggian tertentu.
Ukur kedalaman di 5 (lima) titik.
Ukur panjang loncatan air, jika ada.
-
Tampung air yang melalui saluran dengan gelas ukur dalam beberapa detik
untuk mengetahui besarnya debit ( gunakan stopwatch).
Gambar pola air arah memanjang pada kertas bening.
Lakukan pekerjaan 3 kali dengan berbagai debit ( mulai dengan debit
terkecil ).
Amati dan catat data-data pengujian tersebut pada lembaran data sheet
yang tersedia.
4. Analisa dan Evaluasi
-
Jelaskan bagaimana aliran yang terjadi melalui pelimpah segi-3
Hitung besarnya debit dari hasil pengujian, bandingkan dengan data hasil
pengukuran dengan alat ukur, jelaskan alasannya.
Jika ada loncatan air, ukur panjang loncatan dan bandingkan dengan hasil
perhitungan dengan rumus,
Hitung kehilangan energy pada loncatan air dengan cara analitis dan grafis.
G-2
PENGUJIAN ALIRAN MELALUI
LUBANG KECIL PADA BEJANA
1. Maksud dan Tujuan.
Maksud pengujian ini bertujuan untuk memahami karakteristik aliran melalui
letak lubang pada bejana, yang meliputi perhitungan debit, koefisien debit,
kecepatan aliran, seta waktu pengosongan bejana.
1.2
Dasar Teori
Gambar 12.1 . Penjelas lubang sisi samping pada bejana.
Aliran melalui lubang samping pada bejana (a), jika elevasi muka air dalam
bejana lebih tinggi dari sisi/bagian atas lubang.
Koefsien aliran yang terjadi pada bentuk aliran tersebit dapat diuraikan
dengan rumus-rumus sebagai berikut :
a. Koefisen kontraksi :
ac
Cc = a
Dimana :
Cc = Koefisien kontraksi ≈ 0,64
a c = Luas penampang aliran pada vena kontraksi
a = Luas lubang
b. Koefisien kecepatan :
Vc
Cv = V
Dimana :
Cv = Koefisien kecepatan ≈ 0,97
Vc = Kecepatan nyata pada vena kontraksi
V = Kecepatan kritis
c. Koefisien debit :
Cd = C v x C c
Dimana :
Cd = Koefisien debit ≈ 0,62
H-1
A. Rumus Kecepatan dan debit :
Gambar 12.3 Penjelas tinggi (H) untuk menghitung kecepatan dan
debit.
a) Kecepatan dengan rumus : Vc = Cv √ 2 gH
b) Debit dengan rumus : Q = Cd √ 2 gH
B. Rumus waktu penurusan air dari dalam tanaki :
Gambar 12.4. Keterangan tangki / bejana dengan lubang sisi bawah
Pengurangan volume zat cair sebesera (dh) di dalam tangki selama
interval waktu (dt).
Volume berkurang : dv1 = - A.dh
Kemudian volume air yang keluar dari dalam tangki selama interval
waktu (dt) :
Volume keluar : dv2 = Q.dh
Volume keluar adanya debit : dv2 = Cd . a . √ 2 gh . dt
Dengan zat cair berkurang = keluar, maka : dv 1 = dv2
Substiusi persamaan : - A.dh = Cd . a . √ 2 gh . dt = dt = Dibutuhkan waktu : dt = -
(
A . dh
Cd . a √2 gh
−1
−A
2
. dh
h
cd . a √ 2 gh
)
H-2
2. Peralatan yang Digunakan
-
Bejana / tangki air
Stopwatch
Gelas ukur.
3. Cara Pengujian
-
Hidupkan pompa, isilah bejana dengan air sampai mencapai ¼ tinggi;
Aturlah tinggi muka air dengan ketinggian yang berbeda-beda hingga
mencapai ketinggian muka air yang ditentukan;
Aturlah tinggi muka yang berada pada bejana / tangki dengan rencana
percobaan yang akan dilakukan yaitu : 20 cm, 30 cm, 40 cm, 50 cm dan 60
cm;
Ukur tinggi muka air awal sebelum uji ( H1a, H1b, H1c, H1d dan H1e);
Ukur tinggi muka air akhir sesudah uji ( H 2a, H2b, H2c, H2d dan H2e);
Ukur volume air yang keluar dari lubang bejana, dengan waktu (detik).
4. Analisa dan Evaluasi
-
Hitung debit (Q), koefisien debit (Cd) serta kecepatan (V) ;
Hitung waktu penuruan air dalam bejana secara terotis dengan rumus, dan
bandingkan dengan hasil pengujian.
H-3
PENGUJIAN ALIRAN MELALUI
PELIMPAH AMBANG LEBAR
1. Maksud dan Tujuan
Yang dimaksud bending ambang lebar adalah suatu struktur pelimpah yang
mempunyau mercu horizontal / kemiringan kecil, dengan panjang mercu dalam
arah aliran lebih besar.Dengan tujuan untuk mengetahui koefisien
pengalirannnya (Cd) pada setiap debit tertentu.
2. Peralatan yang Digunakan
-
Pengukur muka air ( point gauge ) ……………………………………………………….
1 set;
Pengukur kecepatan arus ( Current Meter ) …………………………………………
1 set;
Alat pengukur debit secara volumetrik ………………………………………………..
1 set;
Meteran baja tahan karat ( 50 cm ) ……………………………………………………..
1 buah;
Meteran putih ( angka meteran warna putih ) ( 1 m ) …………………………. 1
buah;
Stop watch
………………………………………………………………………………………….. 1
buah.
3. Persiapan pengujian
-
Tentukan pemasangan bending letak pengujian pada saluran kaca ( liat
pada gambar sketsa bending ambang lebar ). Pada potongan A untuk
tempat pengukuran di bagian udik dari bending pada jarak kira-kira tiga (3)
atau lima (5) kali dalamnya peluapan.
Pasang skala (ketelitian mm) pada tangkai point gauge dan pada bagian
atas ke sisi saluran.
-
Ukur dengan teliti dimensi dari bendung
I-1
4. Cara Pengukuran
-
Hidupkan pompa, upayakan debit aliran disaluran stabil, sehingga
kedalaman air pada mercu maksimum dengan kondisi limpasan bebas. Ukur
tinggi mercu (p) sebagai ketinggian bendung.
-
Ukur kedalaman air di hulu ambang dengan jarak minimal 60 cm dari dasar
saluran catat (y1) dan Pengukuran dalamannya air tersebut harus diulang
sebanyak tiga kali dan ambil rata-rata.
-
Hitung kedalaman tinggi air (h1) sebagai tinggi tekanan air mengalir (tinggi
energy) dengan menghitung selisih (y1) – (p).
-
Amati perilaku aliran dan tentukan keseragaman pengukuran tinggi
permukaan air dengan alat point gauge. Lakukan kalibrasi aliran debit
dengan alat ukur volumetric dengan jangka waktu yang ditentukan dengan
stop watch.
Ukur dimensi bak volumetric
5. Analisa dan Evaluasi
-
Hitung koefisien pengaliran (Cd) dengan persamaan :
( 0,10.L h 1 )
Cd = 0,93 +
-
Hitung besaran debit aliran dengan persamaan :
3
Q= 1,71 Cd . B. h 1 2
-
Hitung besaran debit saluran secara volumetric.
-
Amati dan bandingkan ketelitian hasil pengukuran debit ambang lebar
dengan debit cara volmetrik, sebagai bahan kesimpulan hasil pengujian.
I-2
LAPORAN PRAKTIKUM
HIDROLIKA
DISUSUN OLEH :
1.
RAHMAD ZHAKARIA
(1370111034)
2.
BRYAN EKO PRASETYO
(1470111001)
3.
RISA LISTYANI
(1470111006)
4.
AGUNG SAPUTRA
(1470111007)
5.
BAGUS WIDIYANTO
(1470111008)
6.
M RIZKI SYAHPUTRA NST
(1470111017)
7.
MUHAMMAD FADEL R.
(1470111023)
8.
NUR RAHADIYANTO
(1470111024)
9.
AHMAD ALFAEDY
(1470111025)
10. RICO TURNANDO
(1470111034)
11. FERIS BANGUN SAPUTRA
(1470111083)
12. RIFQI MAULUDI
(1470111085)
13. ENDANG ALIYUDIN
(1470111087)
14. JORDY AMIARNO PUTRA
(1570111070)
UNIVERSITAS KRISNADWIPAYANA
FAKULTAS TEKNIK SIPIL
(TEKNIK SIPIL)
LAPORAN PRAKTIKUM
HIDROLIKA
BALAI IRIGASI
KABUPATEN BEKASI
KELOMPOK KELAS REGULER MALAM
UNIVERSITAS KRISNADWIPAYANA
Jl. Jatiwaringin Raya Komplek Kampus UNKRIS
Jatiwaringin, Pondok Gede
Jakarta Timur
LAPORAN PRAKTIKUM
HIDROLIKA
NAMA KELOMPOK :
1.
RAHMAD ZHAKARIA
(1370111034)
2.
BRYAN EKO PRASETYO
(1470111001)
3.
RISA LISTIYANI
(1470111006)
4.
AGUNG SAPUTRA
(1470111007)
5.
BAGUS WIDIYANTO
(1470111008)
6.
M RIZKI SYAHPUTRA NST
(1470111017)
7.
MUHAMMAD FADEL R.
(1470111023)
8.
NUR RAHADIYANTO
(1470111024)
9.
AHMAD ALFAEDY
(1470111025)
10. RICO TURNANDO
(1470111034)
11. FERIS BANGUN SAPUTRA
(1470111083)
12. RIFQI MAULUDI
(1470111085)
13. ENDANG ALIYUDIN
(1470111087)
14. JORDY AMIARNO PUTRA
(1570111070)
UNIVERSITAS KRISNADWIPAYANA
FAKULTAS TEKNIK
JAKARTA
DAFTAR PESERTA PRAKTIKUM
NO
1
2
3
NIM
1370111034
1470111001
1470111006
Nama
Rahmad Zhakaria
Bryan Eko Prasetyo
Risa Listiyani
Paraf
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
1470111007
1470111008
1470111017
1470111023
1470111024
1470111025
1470111034
1470111083
1470111085
1470111087
1570111070
Agung Saputra
Bagus Widiyanto
M Rizki Syahputra Nst
Muhammad Fadel R.
Nur Rahadiyanto
Ahmad Alfaedy
Rico Turnando
Feris Bangun Saputra
Rifqi Mauludi
Endang aliyudin
Jordy Amiarno Putra
LEMBAR ASISTENSI
LAPORAN PRAKTIKUM HIDROLIKA
No
Hari/Tanggal
Uraian
Paraf
LEMBAR PENGESAHAN
PRAKTIKUM HIDROLIKA
LABORATORIUM BALAI LITBANG IRIGASI
DIPERIKSA OLEH
KETUA PRODI TEKNIK SIPIL
(INDRIASARI, ST.MT)
MENGETAHUI/MENYETUJUI
KA. LAB. SIPIL
KEPALA LABORATORIUM
TEKNIK SIPIL UNKRIS
BALAI IRIGASI
(IWAN SETIAWAN ST.MT)
(BAMBANG MISGIYANTO S.ST)
=
FAKULTAS TEKNIK SIPIL
UNIVERSITAS KRISNADWIPAYANA
2017
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR...................................................................................i
DAFTAR ISI..............................................................................................ii
PELAKSANAAN
PRAKTIKUM……………………………………………………….....................................
.iii
Metode Pengujian Pengaliran Laminer dan Turbulen ......................A - 1
Pengukuran Kecepatan Air Menggunakan Pelampung....................B – 1
Pengujian Kehilangan Tekanan aliran Air Akibat Gesekan Dalam PipaC – 1
Pengujian debit Dengan Pintu Sorong Pada Aliran Saluran Kaca ....D – 1
Pengukuran Aliran Air Dengan Pelat Bendung ( Ambang Tajam).....E – 1
Karakteristik Debit Aliran Melalui Sekat Pada Saluran Terbuka.......F – 1
Pengujian Aliran Melalui Pelimpah Segi – 3 (Thompson).................G – 1
Pengujian Aliran Melalui Lubang Kecil Pada Bejana........................H – 1
Karakteristik Debit Aliran Melalui Sekat Pada Saluran Terbuka........I – 1
Lampiran
-
Kronologis Model Test
SNI 3414 - 2008
Daftar Pustaka
DAFTAR PUSTAKA
Akiyosh i Toki (lona Term Expert JICA), Final Report on Design,
Hydroullics and Dynamics, Bekasi 1 oktober 1984 – 31 march 1986.
Balai Iriaasi, Buku Panduan Pengujian Mekanika Fluida dan
Hidrolika (Indoor),
Bekasi, Mei 2004.
Balai Iriaasi, Buku Panduan Praktikum Mekanika Fluida dan
Hidrolika (MFH),
Bekasi, Mei 2006.
Irriaation and drainaae course – Uch ih ara International Aaricultural
Trainina Centre JICA, Hydroulic Measurements, Jakarta March 1978.
Masaki Sh imizu, Dr. Kamus Teknik Multi – Bahasa Bidang Irigasi dan
Drainase
Inggris – Indonesia, Jakarta Juni 1999.
Proyek PPMPI – JICa, Direktorat Iriaasi. Percobaan Hidrolika untuk
Laboratorium
(Hydroulic Test). CGSC (BTA 77) Reference Book Series No. 00007,
Jakarta July 1983.
PELAKSANAAN PRAKTIKUM
1. GAMBARAN UMUM PRAKTIKUM
1) Praktikum Laboraturium Hidrolika (HD) merupakan mata kuliah yang
wajib diikuti oleh seluruh mahasiswa Teknik Sipil.
2) Jumlah modul praktikum yang wajib di ikuti oleh mahasiswa
(Praktikan) saat ini sebanyak 8 ( delapan ) modul ( HD -01 – HD -08 )
3) Bagi mahasiswa yang telah menyelesaikan praktikum dan dinyatakan
lulus akan diberi tanda selesai tugas praktikum.
2. TEKNIS PENYELENGGARAAN PRAKTIKUM
Teknis penyelenggaraan praktikum terdiri dari serangakaian kegiatan,
diantaranya :
1) Penjelasan praktikum oleh Asisten mengenai penyelenggaraan
praktikum secara keseluruhan.
2) Penjelesan kegiatan pelaksanaan praktikum.
3) Penjelesan pembuatan laporan.
4) Penilaian akhir oleh Asisten atas dasar komponen penilaian, meliputi :
- Kehaairan
- Ujian
- Pembuatan Laporan Praktikum
3. TATA TERTIB PRAKTIKUM
1) Peserta praktikum dilarang merokok, makan pada pelaksanaan
pengujian (praktek).
2) Dilarang menggunakan sandal.
3) Dilarang melakukan kegiatan tanpa sepengetahuan dan persetujuan
Asisten.
4) Kehadiran tidak boleh terlambat dan apabila tidak masuk karena sakit
harap dilampirkan Surat Keterangan dari Dokter.
5) Asisten berhak mengeluarkan Peserta Praktikum yabng melanggar
tata tertib dan mengganggu jalannya praktikum serta berhak
memberi nilai 0 (nol).
6) Peserta dilarang melakukan kecurangan seperti memalsukan data.
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, atas
tersusunnya Buku Panduan Praktikum Laboratorium Hidrolika Balai Irigasi ini.
Buku panduan ini merupakan terjemahan dari buku The Hydroulic Testing
Manual yang disusun oleh Tim Expert dari JICA (Japan International Cooperation
Agency). dan pengalaman penyusun selama melaksanakan tugas / karyawan di
Balai irigasi khususnya dibidang Laboratorium Hidrolika dengan referensi dari SNI
atau JIS (Japan Industrial Standar).
Panduan ini juga dimaksudkan untuk memberikan bimbingan langkahlangkah kerja pada saat melakukan Pengujian di Laboratorium Hidrolika, disamping
untuk menambah wawasan terutama pada bagian-bagian tertentu yang
belum/tidak tercakup dalam materi kuliah, khususnya bagi Mahasiswa Teknik Sipil
dan umumnya bagi pembaca yang tertarik dengan masalah yang berkaitan dengan
Hidrolika.
Penghargaan kami berikan kepada Staf Laboratorium dan semua pihak yang
terlibat dalam penyusunan buku ini, sehingga dapat digunakan sebagaimana
mestinya, dan diharapkan juga buku ini akan bermanfaat bagi kita semua.
BEKASI,
Deputi manajaer Teknis
Laboratorium Balai Irigasi
Bambang Misgiyanto, S.ST
NIP : 19611117 198910 1 001
KRONOLOGIS MODEL TEST
1.1 ALAT REYNOLDS
MENGAMATI
KERJA REYNOLDS
1.2 MAHASISWA SEDANG
PROSES CARA
1.3 dan 1.4 MAHASISWA SEDANG MELAKUKAN PENGUKURUAN
VOLUME AIR
2.1 SEKAT / PINTU SORONG
2.2 MENCATAT HASIL UJI YANG DI INSTRUKSI KAN
OLEH ASISTEN
2.3 PENGUJIAN ALIRAN MELALUI LUBANG KECIL
PADA BEJANA
(SNI – 1728 – 1989) / ( JIS-No.710 – 1981)
No. / Data Pengujian
: …………………………
pengujian :………………………
No. Peralatan
: ………………………..
:……………………..
Temperatur air = 10oC. Kerapatan air ( )= 0,99973 g/cm 3.
20 mm
Koef. Kekentalan Kinematik ( v ) = 0,821 cm3/sec.
= 3,14 cm2
No.
Vol
t
Q= Vol/
V = Q /a
h
( Volume
(Secon
t
(cm /
(cm
air) (cm3)
d)
(cm3/
second)
)
sec)
1
1030
10
103
32,81
10
2
1210
10
121
38,53
10
3
1660
10
166
52,86
10
4
1670
10
167
53,18
10
5
1770
10
177
56,56
20
6
1640
10
164
52,22
20
7
2720
10
272
86,62
20
8
2700
10
270
85,98
20
Tanggal
Nama penguji
D (Ø ) pipa gelas =
Luas pot.pipa (a)
V.D
65,62
77,06
105,72
106,36
113,32
104,44
173,24
171,96
Re=
VD
v
79,93
93,86
128,76
129,54
138,02
127,21
211,01
209,45
Keterangan
Laminer
Laminer
Laminer
Laminer
Laminer
Laminer
Laminer
Laminer
GAMBAR : Alat uji pengaliran Reynold
Diperiksa/disetujui oleh :
Penyelia,
Diuji oleh :
Teknisi.
………………………………………
………………………………
A-7
PENGUKURAN KECEPATAN
ALIRAN MENGGUNAKAN PELAMPUNG
( SNI - 03 – 2414 – 1991 ) / ( JIS – No.710 – 1981 )
No. / Data pengujian : …………………………
…………………………
Lokasi pengujian : …………………………
…………………………
Panjang saluran (�) = 10 m
(K)= 0,998
Nomor
Kiri
1
2
3
t1
79,3
35,2
28,7
rata2
Rata-rata Kiri
1
2
Tenga 3
h
rata2
Rata-rata
Tengah
1
2
Kanan 3
47,73
rata2
Rata-rata
Kanan
50,5
Nama penguji
:
Waktu pelampung hanyut sejauh l =1 detik
Waktu
t2
t3
Kecepatan (V)
= � /t(m/dtk)
� /t1
Vr
Tanggal pengujian :
Kalibrasi hasil
pengukuran (K)
0,209
1
72,3
32,6
27,8
44.23
0,226
Vr
2
Vr
3
Kecepatan
alat ukur
lain
85,6
36,6
29,3
Kecepatan Saluran rata-rata (Vr)
Diperiksa/disetujui oleh :
Penyelia,
………………………………………
…………………………………
0,198
0,211
Current
meter
Diuji oleh :
Teknisi.
Keterang
an
B-3
UJI KEHILANGAN TEKANAN ALIRAN AIR
AKIBAT GESEKAN DALAM PIPA
(SNI-……………………)/(JIS – No.710 - 1981)
No. / Data Pengujian : ……………………………. Suhu air = 9 oc
pengujian : …………………………
No. / Penggunaan alat: …………………………
: …………………………
Diameter pipa
D = 0,102 m
Tanggal
Nama penguji
D
A=πD 2/4= 0,00816 m3
R= 4 = 0,0255 m
6,92 m
hr
V
t
(m)
(m )
(s)
1
2
3
1
2
3
4
5
6
14
25
32
44
67
79
-
Q
hr
Q=V/t
v= A
I= l
v
¿
√ RI ¿
R 1/ 6
C
124.45n 2
1/ 2
D
2 g . D .hr
lv 2
4
5
6
7
8
9
10
11
-
0,0174
0,0227
0,0270
0,0337
0,0369
0,0444
2,14
2,78
3,308
4,129
4,522
5,441
2,02
3,612
4,62
6,35
9,68
11,41
9,42
9,16
9,63
10,26
9,101
10,08
0,057
0,059
0,056
0,052
0,049
0,053
1,26
1,35
1,22
1,053
1,35
1,09
0,88
0,93
0,84
0,74
0,94
0,77
No
C=
n=
F1=
�=
Kalibrasi ukur debit, dengan pintu ukur Rechbook :
Spesifikasi Pintu ukur Rechbook :
L
H
D
g
: Lebar ambang (m)
: Tinggi Muka Air dari Ambang ( m )
: Tinggi ambang dari dasar hulu saluran ( m )
: Grafitasi 9,81 m/dt
: Koefisien pengaliran
Q : Debit aliran ( m /dtk)
Sket gambar pintu Rechbook
F2 =
C-3
No.
L (m)
H (m)
g (m/dt2)
D (m)
μ=0,615
2
[ 1+ H+11,6 ] [1+0,5 ( HH+ D ) ]
1
2
3
4
5
6
0,36
0,36
0,36
0,36
0,36
0,36
0,064
0,076
0,085
0,098
0,104
0,117
9,81
9,81
9,81
9,81
9,81
9,81
Diperiksa/disetujui oleh :
Penyelia,
0,19
0,19
0,19
0,19
0,19
0,19
1,0158
1,0219
1,0267
1,0337
1,0369
1,0438
Q=2/3. μLH.
√ 2. g . H
0,0174
0,0227
0,0270
0,0337
0,0369
0,0444
Diuji oleh :
Teknisi.
………………………………………
…………………………………
C-4
PENGUKURAN DEBIT DENGAN PINTU SORONG
PADA ALIRAN SALURAN KACA
(SNI – 03 – 2414 – 1991 )/(JIS- No.710 – 1981)
Tujuan
:………………………………
………………………
Nomor Alat : ………………………………
………………………
Suhu Ruang :
C
PENGALIRAN
Nomor Pengukuran
Debit (Q)
(ltr/dtk)
Bukaan Pintu Sorong (a)
(cm)
Kedalaman air diudik ho
(cm)
Lebar Saluran (B)
(cm)
Kec. Dating (dng carrent meter )(Va)
(CM/dtk)
V . a2
2. g
(cm)
Tek. Total
H= ho+
V . a 2 cm
2. g
Ukur tinggi Ma hilir ( h1)
(cm)
Koefisien aliran bebas C=
H/a
Q
aB √ 2 g ¿ ¿ ¿
Gambar 1: Pengaliran bebas
tergenang
Diperiksa/disetujui oleh :
Tanggal Pengujian:
Nama Penguji
PENGALIRAN BEBAS (1
cm)
1
2
3
76,396 75,899 127,3
57
1,00
1,00
1,00
:
Suhu Air
:
PENGALIRAN BEBAS (2
cm)
1
2
3
77,35 78,804 142,96
6
1,00
1,00
1,00
17
16,5
25,2
14,1
15,2
25,1
50
50
50
50
50
50
6,1
6,74
5,18
9,86
8,96
8,14
1.897
2,315
1,368
4,955
4,092
3,596
18,897
18,815
26,56
8
19,05
5
19,292
28,696
3,3
2,8
3,0
6,2
8,4
8,8
0,087
0,086
0,118
0,097
0,108
0,145
18,897
18,815
26,56
8
19,05
5
19,292
28,696
Gambar 2 : Pengaliran
Diuji oleh :
Penyelia,
Teknisi.
………………………………………
…………………………………
D-3
PENGUKURAN ALIRAN AIR
DENGAN PELAT BENDUNG ( AMBANG TAJAM)
(SNI – 03 -6455.5 – 2000) / ( JIS-No.710- 1981)
Tujuan
:………………………………
………………………
Type Bendung : ………………………………
………………………
Data alat : Hd:
Lebar : 1,0m.
No
Tinggi
Tinggi MA
MA
limpas
(Ho )
an (H1 )
(m)
(m)
1
11,85
10
2
11,85
10
3
11,85
10
4
13,10
10
5
13,10
10
6
13,10
10
7
14,20
10
8
14,20
10
9
14,20
10
m B:
H=H1H0
0,018
5
0,018
5
0,018
5
0,031
0
0,031
0
0,031
0
0,042
0
0,042
0
0,042
0
Tanggal Pengujian :
Nama Penguji
m b:
m Ukuran Bak Air : Panjang: 4,5 m,
C=1,785+
(
Q=
3
0,00295
H
2
+0,237
( 1+ϵCBH
)
H
Hd
)
1,95
1,95
1,95
2,26
2,26
2,26
2,14
2,14
2,14
:
0,0024
5
0,0024
5
0,0024
5
0,0061
7
0,0061
7
0,0061
7
0,0092
1
0,0092
1
0,0092
1
Koreksi Volumeterik (Q 1)
Genang Volum Wakt Debit
an air
e Air
u
(m3/
3
(t)(m)
(m )
ukur dtk)
(dtk)
0,1
0,45
189
0,002
4
0,2
0,90
395
0,002
3
0,3
1,35
610
0,002
2
0,1
0,45
91
0,004
9
0,2
0,90
186
0,004
8
0,3
1,35
283
0,004
7
0,1
0,45
59
0,007
6
0,2
0,90
121
0,007
4
0,3
1,35
181
0,007
4
Diperiksa/disetujui oleh :
Penyelia,
Diuji oleh :
Teknisi.
………………………………………
…………………………………
E-4
PENGUJIAN KARAKTERISTIK DEBIT ALIRAN MELALUI SEKAT
PADA SALURAN TERBUKA
(SNI-………………….) / ( JIS-……………………)
KARAKTERISTIK DEBIT ALIRAN MELALUI SEKAT PADA SALURAN TERBUKA
Tujuan
:………………………………
Tanggal Pengujian:
………………………
Nomor Alat : ………………………………
Nama Penguji
:
………………………
No
Pengujian debit aliran di saluran dengan
Current Meter
Leba Ting
Luas
Putara Waktu Kec.A
r
gi air (perse
n
putara
liran
salur dihili
gi)
Current
n
sesua
an
r
(A=b.
meter(
(t)
i alat
(b)
(d=d
d)
N)
C.mtr
3)
(v)
(cm)
(cm)
(cm2)
1
50
3,3
2
50
3
(dtk)
165
(putara
n)
61
10
(cm/
dtk)
8,64
2,8
140
67
10
9,32
50
3
150
52
10
7,69
4
50
6,2
310
99
10
12,66
5
50
8,4
420
90
10
11,71
6
50
8,8
440
81
10
10,76
Pengukuran Loncatan Muka Air di Saluran
Debit
Q=A.
V
Tinggi
MA di
hulu
(d0)
Tinggi
air
bawa
h
sekat
(d1)
Tinggi
air
setela
h
olaka
n (d2)
Ting
gi air
di
hilir
(d3)
(cm3/
dtk)
1425,
6
1304,
8
1153,
5
3924,
6
4918,
2
4734,
4
(cm)
(cm)
(cm)
(cm)
Panjan
g
loncat
an
air(L)
(jika
ada)
(cm)
17
0,9
3,1
3,3
126,5
16,5
0,9
3
2,8
115
25,2
0,9
3,6
3
242
14,1
1,4
4,6
6,2
263
15,2
1,4
5,2
8,4
348
25,1
1,4
5,5
8,8
480
Penggunaan Alat Ukur Kecepatan aliran (Current Meter)
Diperiksa/disetujui oleh :
Penyelia,
Diuji oleh :
Teknisi.
………………………………………
…………………………………
F-4
PENGUJIAN PENGALIRAN
MELALUI PELIMPAH SEGITIGA
(SNI-03 . 6455.4 – 2000) / (JIS- k.0102.55.1.2002)
PENGUJIAN PENGALIRAN PELIMPAH SEGI-3 (THOMPSON)
Tujuan
:………………………………
Tanggal Pengujian:
………………………
Nomor Alat : ………………………………
Nama Penguji
:
………………………
Data alat : Hd:
0,15
m B:
0,50 m
4,5 m, Lebar : 1,0m.
Alat ukur debit Thompson
No Lebar
Tinggi
Tinggi
Koefisien aliran
C= 1,354+
salura amban limpas
0,004
0,2
nB
g Hd
an H
H + 0,14 + √ Hd
(m)
(m)
(m)
1
1
0,6
0,085
1,3941
2
1
0,6
0,085
1,3941
3
1
0,6
0,085
1,3941
4
1
0,6
0,109
1,3901
5
1
0,6
0,109
1,3901
(
6
7
8
9
1
1
1
1
0,6
0,6
0,6
0,6
0,109
0,123
0,123
0,123
1,3901
1,3864
1,3864
1,3864
Ukuran Bak Air : Panjang:
3
Qm /dtk)
)(
Q=CH25 /2
H
B −0,09
)
0,00293
0,00293
0,00293
0,00545
0,00545
0,00545
0,00735
0,00735
0,00735
Koreksi Volumeterik
Gena Volum Wakt
ngan
e Air
u
air (t) (PxLxt ukur
(m)
) (m3) (dtk)
0,1
0,45
169
0,2
0,9
331
0,3
1,35
528
0,1
0,45
60
0,2
0,9
137
0,3
0,1
0,2
0,3
1,35
0,45
0,9
1,35
217
55
115
173
(Q )
Debit
(m3
/dtk)
0,0026
0,0027
0,0025
0,0075
0,0065
0,0062
0,0081
0,0078
0,0078
Diperiksa/disetujui oleh :
Penyelia,
Diuji oleh :
Teknisi.
………………………………………
…………………………………
G-3
PENGUJIAN ALIRAN MELALUI
LUBANG KECIL PADA BEJANA
(SNI-………………….) / ( JIS-………………..)
Tujuan
:………………………………
………………………
Nomor Alat : ………………………………
………………………
No
Diamet
er
lubang
(D)
(cm)
1
2
3
4
1
1
1
1
Tanggal Pengujian:
Nama Penguji
PENGUJIAN I (BEJANA DENGAN LUBANG BAGIAN SAMPING)
Tinggi Volume
Waktu air Debit air Koefisi
Kecepatan
Ma s/d air
keluar
keluar
en
kontraksi
lubang lewat
lubang(t)
lubang
debit
(nyata):
(H)
lubang
(Q)
(Cd=Cc Vc= Cv
(v)
.Cv)
√ 2 gH
(cm)
(cm3)
(dtk)
(cm3/
(cm/dtk)
dtk)
10
780
10
78,0
0,621
13,59
10
815
10
81,5
0,621
13,59
20
1025
10
102,5
0,621
19,21
20
1020
10
102,0
0,621
19,21
Diameter Lubang (D)
= 1 cm
Miring tepi lubang = 45oc
Koefisien Kontraksi (Cc) = 0,64
Gravitasi (g) = 9,81 m/dtk
Koefisien Kec.Aliran (Cv) = 0,97
Luas Lubang 6 =
π . D2 = 0,785 cm2
4
:
Debit Theoritis
Q=Cd . a √2. gH
(cm3/dtk)
6,828
6,828
9,657
9,657
Diperiksa/disetujui oleh :
Penyelia,
Diuji oleh :
Teknisi.
………………………………………
…………………………………
H-4
PENGUJIAN ALIRAN MELALUI PELIMPAH AMBANG LEBAR
(SNI – 03 -6455-2000- Rev. 2004) / (JIS-Course No.710-1981)
PENGUJIAN ALIRAN MELALUI PELIMPAH AMBANG LEBAR
Tujuan
:………………………………
Tanggal Pengujian:
………………………
Nomor Alat : ………………………………
Nama Penguji
:
………………………
Ukuran Bak Air : Panjang (P):
4,5m, Lebar (L):
1,0 m
Lebar mercu ( sama dengan lebar saluran) (B) = 0,50m Panjang mercu (L): 0,2 m
Aliran Moduler (bebas)
Koreksi Volumeterik (Q1)
Ting
Ting
Tinggi MA Koefis.debit
Debit
Tinggi Volum Wakt
Debit
No. gi
0,10. h1 Q=1,71 Gena
gi
hulu thdp
e Air
u
(Q1)
Cd=0,93+
L
merc muk
ambang
Cdh.B.
ngan
( PxLxt ukur
3
u (p) a air (h1)
air (t)
)
2
h
1
hulu
(y1)
(m)
(m)
(m)
(m3/dtk)
(m)
(m3)
(dtk)
(m3/
dtk)
1
14,7 17,3
0,026
0,943
0,00338
0,1
0,45
175
0,0026
2
14,7 17,3
0,026
0,943
0,00338
0,2
0,9
366
0,0025
3
14,7 17,3
0,026
0,943
0,00338
0,3
1,35
555
0,0024
4
14,7 17,6
0,029
0,945
0,00399
0,1
0,45
137
0,0033
5
14,7 17,6
0,029
0,945
0,00399
0,2
0,90
276
0,0033
6
14,7 17,6
0,029
0,945
0,00399
0,3
1,35
422
0,0032
7
14,7 18,9
0,042
0,951
0,00699
0,1
0,45
55
0,0081
8
14,7 18,9
0,042
0,951
0,00699
0,2
0,9
116
0,0077
9
14,7 18,9
0,042
0,951
0,00699
0,3
1,35
178
0,0075
(
)
Diperiksa/disetujui oleh :
Penyelia,
Diuji oleh :
Teknisi.
………………………………………
…………………………………
I-3
PENGUJIAN PENGALIRAN
LAMINER DAN TURBULENT
DENGAN ALAT UJI REYNOLDS
1. Maksud dan Tujuan
Maksud pengujian pengaliran Laminer dan Turbulent ini bertujuan untuk
mendapatkan angka Reynold
(Re) dab dapat menentukan kondisi aliran Laminer
atau Turbulent menggunakan alat Reynold.
2. Peralatan yang digunakan
1
1
1
1
1
set alat percobaan Reynold
Buah gelas ukur kapasitas 500 cc
Buah stop watch
Buah alat ukur tinggi muka air
Buah thermometer
3. Persiapan Pengujian
1) Tuangkan air dalam tangki sampai mencapai 2/3 bagian tinggi tangki dan
lakukan penyetelan kran air buka / tutup untuk menyakinkan / menjaga
agar muka air mudah diataur menjadi konstan (seperti lihat gambar
dibawah).
2) Tuangkan zat warna kedalam botol / tempat pemberi warna dan periksa
apakah zat warna yang mengalir mengandung udara atau tidak.
3) Ukur diameter pipa gelas (D) dan hitung luasnya (a) = (1/4 π D 2)
Gambar : Alat uji pengaliran Reynold
A-1
4. Cara Pengujian
1) Buka sedikit katup penyesuaian / pengatur debit (A), sehingga air didalam
pipa gelas mengalir, pada waktu yang sama (bersamaan) dengan air dalam
tangki harus ditambah (buka kran C) atur supaya tinggi permukaan air
dalam tangki constan/tetap.
2) Setelah muka air stabil dan pengaliran dalam pipa gelas menjadi tetap,
buka kran pemberi zat warna (B) dan perhatikan turbulensi dari pengaliran
zar warna sebagai berikut :
a. Bila pengaliran zat warna dalam pipa gelas mengalir secara teratur
maka disebut pengaliran Laminer.
b. Dab jika pengaliran zar warna dalam pipa gelas mengalir tidak teratir
maka disebut pengaliran turbulent.
3) Pengujian pertama usahakan pengaliran laminar (zar warna mengalir
secara teratur ) kemudian ukur dan catat perbedaan tinggi muka air dalam
tangki dengan muka air dalam manometer yang dihubungkan ke pipa gelas
alat pengukur muka air sebagai h (beda tekanan).
4) Pada kondisi tersebut ukur volume (v) air yang keluar dari kran (A) dan
waktu pengukuran (t) menggunakan gelas ukur dan stop watch dan hitung
debit air (Q) = (v/t) cm3/sec.
5) Catat temperature air dalam tangki.
6) Buka katub penyesuaian debit (kran A) lebih besar sedikit, tamba
hkan air suplai (kran C) dan ulang pengujian kedua seperti tahapan
pengujian pertama dari 1 sampai 5.
7) Cara tersebut perlu diulang beberapa kali sampai katub penyesuaian debit
(kran A) terbuka seluruhnya, sesudah itu tutup (kran A) sedikit demi sedikit
dan berulang-ulang sampai pengaliran dalam pipa gelas menjadi pengaliran
laminar dan selidki/ amati proses perubahan dari pengaliran turbulent ke
pengaliran laminer.
5. Analisa dan Evaluasi
1) Susun data yang diukur seperti ditunjukkan dalam contoh pada data sheet
hasil pengujian. Dan analisa pada saluran terbuka terdapat klasifikasi
perhitungan berdasarkan pengaruh kekentalan fuida (v=viskositas) dan
gaya gravitasi (g) = 9,81 m/dtk2
2) Catat oada data sheet Volume air (v) dan pada waktu (t) dtk, diameter pipa
gelas (D), hitung debit (Q) dan luas pada potongan melintang (a)
3) Hitung (Daftar Tabel) Koefisien kekentalan kinematic (v), kerapatan air (p)
dan koefisien kekentalan (μ) pada temperature air yang diukur.
A-2
Tabel 1. Temperatur Air p,μ . dan v
Parameter air
Kerapatan air (p)
Koef. Kekentalan (μ) x 1000-3
Koef. Kekentalan kinematic (v) x
100-1
Catatan : Pada temperature
0
0.99987
17.834
1.784
4
o
10
0.99973
13.022
1.303
20
0.99823
10.019
1.004
30
0.99568
7.995
0.803
C (p) = 1,00000
4) Hitung angka reynold (Re) dari Perbandingan gaya-gaya yang disebabkan
oleh gaya Inersia, gravitasi dan kekentalan dikenal sebabai bilangan
Reynolds (Re) ditulis persamaan berikut :
Rumus 1.
Dimana:
Re
p
V
D
Re =
p.V .D
μ
=
=
=
=
Bilangan Reynold
Kerapatan air (g/cm3); (Lihat table)
Kecepatan air (cm/det);
Diameter pipa bagian dalam;
μ
= Koefisien kekentalan air
(g/cm-det(.(Lihat table).
atau
Rumus 2.
Dimana:
Re =
V.D
v
Re = Bilangan Reynold
p = Kecepatan air (cm/det);
D = Diameter pipa bagian dalam;
v = Koefisien kekentalan kinematik (lihat tabel);
Laminer Re < 2000
Turbulen Re > 4000
Gambar : Aliran Laminer dan Turbulen dalam pipa
Menurut hasil percobaan oleh Reynold, apabila angka Reynold kurang dari
2000, maka aliran tersebut adalah aliran Laminer.
Apabila angka Reynold lebih besar dari 4000, maka aliran tersebut adalah
aliran Turbulen.
A-3
5) Gambar grafik kecepatan Volume (V) dan perbedaan tinggi tekanan (h)
pada kertas logaritma.
Grafik 1 : Hubunaan antara loa h dan loa v
6) Dari grafik 1 cari kecepatan yang sesuai untuk angka Reynold kritik bawah
dan angka Reynold kritik atas.
A-4
Tabel 2 : Koefiien kekentalan air (μ)) aan koefiien kekentalan kinematic (μv)
A-5
Tabel 3 : Kerapatan relative air ( berat jenis nisbi) (p) dan Faktor koreksi (K)
A-6
PENGUKURAN KECEPATAN AIR
MENGGUNAKAN PELAMPUNG
1. Maksud dan Tujuan
Maksud pengukuran kecepatan aliran air ini bertujuan untuk mendapatkan dan
menentukan nilai kecepatan aliran saluran terbuka dengan menggunakan
pelampung.
2. Peralatan
-
3
1
1
6
1
1
buah pelampung yang didesain sesuai gambarl
buah stop watch;
rool meteran panjang 50 sampai dengan 100 m;
buah patok kayu;
rool tambang plastik;
rangkaian kayu/ bamboo untuk sebagai jembatan penyeberangan.
3. Persiapan Pengukuran
1) Tentukan lokasi pengukuran dengan memilih profil saluran yang relative
lurus dan penampang melintang yang bentuknya dapat digambar sket,
kedalamannya dapat diukur pada beberapa bagiam kea rah melintang
sungai.
2) Ukur profil saluran kearah memanjang sekitar 100m dan pasang patok dari
– dan setiap 25m atau sesuai gambar sket.
3) Buat jembatan dari kayu/ bamboo untuk sarana pengukuran.
4) Ukur penampang melintang saluran dan bagi menjadi 3 bagian kearah lebar
saluran.
4. Pengukuran
1) Lakukan pengukuran dengan menghanyutkan pelampung dari atas
jembatan kayu, tunggu pelampung mengikuti arus air telah stabil atau lurus
pada patok pertama serentak tekan stop watch untuk melakukan
perhitungan waktu dengan mengikuti arah laju pelampung menuju patok ke
dua.
2) Pengukuran kecepatan dihentikan setelah pelampung lurus mencapai
patok ke dua serentak tekan/ hentikan stop watch yang berjarak sekitar
50 smapai dengan 100m dari patok pertama. Catat hasilnya panjang (�1)
dan waktu (tt).
3) Lakukan pengukruan seperti pada 1 dan 2 di atas secara berulang
sebanyak minimal 3 kali pada setiap 1/3 lebar penampang saluran.
B-1
5. Analisa dan Evaluasi
1) Hitung kecepatan saluran rata-rata (Vr1) pada setiap 1/3 lebar penampang
saluran menggunakan rumus :
Vri= �1/t1+ �2/52+ ….�i/ti
Dimana :
Vri = Kecepatan saluran pada 1/3 lebar saluran
2) Hitung kecepatan saluran rata-rata (Vr)
Vr =
Vr 1+Vr 2+ vr 3
3
3) Bila kecepatan saluran pada bagian tepi penampang saluran lebih besar
dari kecepatan saluran bagian tengah, maka pengukuran perlu diulang.
Gambar: Penjelai Saluran aan Pelampung
B-2
PENGUJIAN KEHILANGAN TEKANAN ALIRAN
AIR AKIBAT GESEKAN DALAM PIPA
1. Maksud dan Tujuan
Maksud pengujian ini bertujuan untuk mendapatkan koefisien kehilangan
tekanan aliran air (energy) yang diakibatkan oleh gesekan antara aliran fuida
dengan kekasaran dinding pipa.
2. Peralatan
-
1
1
1
1
set diferensial manometer tipe U;
unit alat ukur debit;
buah stop watch;
buah meteran baja tahan karat.
3. Persiapan Pengujian
1) Hubungkan rangkaian pipa dengan difernsial manometer seperti
ditunjukkan pada gambar di bawah.
2) Alirkan air dalam pipa (buka kran) dan keluarkan gelombang udara yang
terkurung dalam pipa atau dalam manometer, sehingga siap pengujian.
3) Ukur diameter pipa (D) dan jarak antara dua tempat pengukuran (�).
Gambar 1 : Rangkaian pipa air ke manometer
4. Pengujian
1) Usahakan supaya debit konstan dan kemudian ukur perbedaan tinggi
tekanan (hr) dengan memakai difernsial manometer tipe U. Angka ini
menunjukan kehilangan tenaga akibat gesekan.
2) Ukur debit aliran pipa menggunakan alat ukur debit.
3) Ulangi proses tersebut di atas dalam keadaan debit yang berbeda-beda,
hitung kehilangan tekanan akbibat gesekan aliran dalam pipa (f 1) dan debit
(Q) di setiap pengaliran pada data sheet.
C-1
5. Analisa dan Evaluasi
1) Hitung dengan data sheet debit (Q) menggunakan hasil pengukuran volume
(v) air yang ditampung selama waktu (t) detik (μ jika tiaak terieaia alat ukur
aebit).
2) Hitung kecepatan (v) dengan rumus (Q/A) dimana (A) adalah luas aliran
pipa dengan rumus (πD2/4).
3) Hitung kemiringan permukaan air (I) dengan rumus :
hr
I= l
Dimana :
hr
: tinggi hilang akibat gesekan dalam pipa.
�
: panjang pipa.
4) Hitung koefisien kecepatan (C) dengan rumus :
C=
v
√R . I
D
R= 4
5) Hitung koefisien kecepatan kekasaran dinding (n) dengan C dan R
menggunakan rumus :
1
6
n= R
C
6) Hitung koefisien kehilangan tenaga akibat gesekan (f 1) dengan D dan n
menggunakan rumus :
Ƒ1 =
8 gn 2
1
R3
=
124,45n 2
1
D3
dengan (g = 9,8)
7) Hitung koefisien kehilangan tenaga akibat gesekan ( ƒ 2 ) dengan I, D, V dan
hr menggunakan rumus :
Ƒ2 = hr x
D 2g
l x v2
Dan bandingkan ƒ1 dan ƒ2
8) Susun proses perhitungan dalam lembaran data sheet.
C-2
PENGUKURAN DEBIT DENGAN
PINTU SORONG DI SALURAN KACA
1. Maksud dan Tujuan
Maksud pengukuran debit pada aliran saluran terbuka berujuan untuk
mendapatkan koefisien pengaliran ( C ) pada aliran debit ( Q ) yang mengalir
melalui pintu sorong dengan efektif dan cepat.
2. Peralatan yang Digunakan
-
1
1
1
1
Set Saluran dengan debit terukuru ( saluran kaca)
Buah pengukur muka air ( Point gauge)
Set alat pengukur debit air. ( Pintu sorong/ Thompson)
Set alat ukur kecepatan aliran. (Current Meter)
3. Persiapan Pengukuran
1. Ratakan dasar saluran dan pasang pintu air yang mempunyai tepi bagian
tajam tegak lurus arah aliran, dan atur bukaannya selebar nilai ketentuan.
2. Pasang pengukur muka air (point gauge) disebelah hulu dari pintu sorong
dan sebelah hilir pintu sorong.
Gambar 1 : Pengaliran bebai.
tergenang.
Gambar 2 : Pengaliran
4. Cara Pengukuran
1. Ukur debit (Q) setelah didapatkan pengaliran konstan ( baca debit pada
table pintu ukur Thompson);
2. Ukur dalamnya air di udik (ho) dengan pengukur muka air ( point gauge);
3. a. Dalam kondisi pengaliran bebas (gambar 1);
Ukur kedalaman air pada tempat aliran meluncur (h), yaitu dibagian
hilir pintu.
b. Dalam kondisi pengaliran tergenang (gambar 2);
Ukur kedalaman air dari aliran tergenang ( h ), yaitu di sebelah hilir dari
pintu.
4. Ulangi pengukuran debit pada masing-masing bukaan pintu sorona
dengan debit yang berbeda- beda, ( paling sedikit tiga kali).
D-1
5. Analisa dan Evaluasi
1) Hitung koefisien pengaliran (C) pada tiap-tiap bukaan pintu sorong yang
menggunakan pengaliran:
A. Pengaliran bebas, dengan rumus:
C=
Q
aB √ 2 g(H −h 1)
Dimana : H = ho +
Va
B =
a =
ho =
h1 =
Va2
2g
= Kecepatan dating ( kec. Hulu dengan current meter).
Lebar pintu / sama dengan lebar saluran
Tinggi bukaan pintu iorong
Kedalaman aliran di udik
Kedalaman aliran di hilir
B. Pengaliran tergenang, dengan rumus :
C=
Q
aB √ 2 g(H −h 1)
h1 = Kedalaman MA genangan di hilir pintu.
2) Gambar hubungan antara H/a dan C pada kertas millimeter.
D-2
PENGUKURAN ALIRAN AIR
DENGAN PELAT BENDUNG
1. Maksud dan Tujuan
Maksud pengukuran aliran air dengan bending bertujuan untuk mendapatkan
besaran aliran air (debit) yang melimpas dengan kenggunakan perhitungan
rumus dan alat ukur.
2. Peralatan yang Digunakan
1. Bendung pelat baja ( seperti gambar 1)….. (1 buah);
Bendung dibuat dari bahan baja tahan karat, pada bagian 10 cm dari puncak
bending harus cukup licin, seperti terlihat pada gambar 1.
dan tipe pilihan bending seperti dalam tabel .1.
Gambar 1 : Tampang melintang pelat benaing
Lebar bending=
Kedalaman (H)
(lebar bendung
Tipe Bendung
(B) x Lebar takik
(b) )
(m)
(m)
Bendung segitiga (90o)
x 0,60
0,070 - 0,200
o
Bendung segitiga (90 )
x 0,80
0,070 – 0,260
Debit (Q)
(�/dtk)
1,83 – 25,0
1,83 – 48,5
Bendung segiempat
Bendung segiempat
Bendung tanpa
kontraksi
Bendung tanpa
kontraksi
0,90 x 0,36
1,20 x 0,48
x 0,60
0,030 – 0,270
0,030 – 0,312
0,030 – 0,150
3,50 – 92,0
4,70 – 150
6,00 – 67,0
-
0,030 – 0,225
9,00 - 190
x 0,90
Tabel 1 : Tipe Bendung.
2. Papan penenang ( 3 – 4 buah);
Papan penenang dibuat dari kayu atau pipa baja seperti gambar berikut :
Gambar 2 : Penenang Arui Aliran
E-1
3. Pengukur muka air ( Point gauge) ………………………………………..
;
4. Meteran baja tahan karat ( 1,0 m) ……………………………………….
Buah ;
5. Alat pengukur debit air ………………………………………………………..
;
6. Kotak penenang dan selang (pipa) ………………………………………
Set.
1 Set
1
1 Set
1
3. Persiapan pengukuran
1. Pasang bending tegal lurus dari arah arus aliran. Ukur tingginya takik dari
daasar (Hd) dan lebar saluran (B). Hd paling tidak 2,5 kali tingginya peluapan
(H) atau harus lebih besar.
2. Pasang papan penenang dan bak ukur digantungkan di sebelah kanan
(gambar.3).
3. Isi air ke dalam kolam penenang, dan usahakan agar muka air dan puncak
bending sama tinggi. Ketinggian ini merupakan titik permulaan ( Starting
point).
Gambar 3 . Lokasi Penghubung,
4. Cara Pengukuran
1. Ukur tinggi dari titik permulaan (Ho), dengan memakai bak ukur (dari dasar
bak sampai permukaan air sebagai waterpas);
2. Mulai mengatur debit dan tunggu sampai debitnya konstan. Catat
pembacaan bak ukur (H1) dari dasar sampai permukaan bak air, pembacaan
harus dua kali dan ambil rata-rata;
3. Ukur debit (Q1) dengan menggunakan alat ukur debit air.
E-2
5. Analisa dan Evaluasi
1. Hitung tinggi peluapan aliran air (H) dengan rumus :
H = Ho – H1
2. Hitung debit (Q) dengan menggunakan rumus masing-masing :
A. JIS untuk bending tanpa kontraksi ( Uncontractea ):
3
--- ( m3 /s )
Q = CBH 2
Dimana :
C = Koefisien pengaliran.
H = Tinggi peluasan.
B = Lebar Bendung.
Koefisien pengaliran (C) dapat dihitung dengan rumus :
H
( 0,00295
H +0,237 Hd ) ( 1+ϵ )
C=1,785+
Hd = tinggi takik dari pasar bak air (m)
ϵ = angka koreksi, dengan catatan : ϵ = 0 → untuk H d < 1,00 m
ϵ = 0,55 ( Hd – 1) → Hd > 1,00 m
Rumus tersebut dapat digunakan dengan ktentuan sebagai berikut :
B > 0,50 m
Hd = (0,3 – 2,5 ) m
H = 0,03 = Hd ( asalkan H < 0,80 m)
B
H < 4
B. JIS untuk bending Segi Empat ( Rectangular ).
3
Q = CBH 2 -- ( m3 / s)
Dimana : C = Koefisien pengaliran .
b = lebar takik berkisar ( 0,002 – 0,003 ) ( m )
Koefisien pengaliran (C) dapat dihitung dengan rumus :
( B−b ) H
C = 1,785+ 0,00295 + 0,237 H −0,428
+0,034
H
Hd
√
BHd
√ HdB
Dimana : B = lebar saluran (m).
Rumus tersebut dapat digunakan dengan ketentuan sebagai berikut :
B = (0,5 ≈ 6,3 ) → (m)
b = (0,15 ≈ 5,0 ) → (m)
Hd = ( 0,15 ≈ 3,5 ) → (m)
~
bHd
> 0,06
B2
H = ( 0,03 ≈ 0,45√ b → (m)
3. Bandingkan debit (Q) hasil perhitungan bending dan debit (Q 1) yang
diperoleh dengan alat pengukur debit, carilah perbedaan Q dan Q 1
E-3
KARAKTERISTIK DEBIT ALIRAN
MELALUI SEKAT PADA SALURAN TERBUKA
1. Maksud dan Tujuan
Maksud dari pengujian aliran ini bertujuan untuk memahami karakteristik debit
aliran melalui sekat pada saluran terbuka yang meliputi ada/ tidaknya loncatan
air dan terjadinya kehilangan energy,
1.2 Dasar Teori
Gambar 10.1 Jenis aliran terhadap sekat
Dengan debit aliran melalui lubang bentuk segi-4 (persegi), dimana
kecepatan datang v ≈ 0 sehingga v2/2g ≈ 0, rumus pada aliran tersebut,
yaitu :
a. Aliran Bebas
Q=
2
3
2
3
2
Cd
.
B
.
√
2
g
(h
2
−h
1
)
3
b. Aliran Terendam
Q = Cd. B. (h2-h1) √ 2 gh
c. Aliran Terendam sebagian
Q = Q1(bebas) + Q2 ( terendam)
2
3
Q = 2 Cd . B . √ 2 g h 2 3 −h 1 2 + ¿Cd. B. (h2-h1) √ 2 gh
(
3
)
Jika pada aliran bebas terjadi loncatan air, rumus dasar yang di pakai untuk
menghitung kedalaman kritis, kedalaman awal, kedalaman akhir, dan panjang
loncatan air sertah kehilangan energinya adalah persamaan kontinuitas dan
Bernoulli.
Gambar 10.2 . Penjelas loncatan air
F-1
Rumui Kontinuitai :
Q1 =Q2
A 1 x v 1 = A2 x v 2
Periamaan Bernoulli :
E1 = E2 + ΔE
persamaan bernoulli
z1 + d 1 + 6 1
Gambar 10.3 Penjelas
v 12 + z + d + 6 v 22 + ΔE
2
2
2
2g
2g
Dimana :
E
z
d
6
V2/2g
E
=
=
=
=
=
=
Jumlah energy…………………………………………(m)
Tinggi tempat terhadap bidang datum……(m)
Kedalaman air pada saluran……………………(m)
Koefisien energy
Tinggi kecepatan……………………………………..(m)
Kehilangan energy…………………………………..(m)
Untuk saluran yang kemiringannya kecil, dan 6 = 1, energy spesifik pada
saluran adalah :
Es
=d+
v 2 , dimana d = kedalaman air (m).
2g
untuk rumus kedalaman air kritis pada saluran segi-4 adalah :
Q2
dc =
¿
(g . B ¿ ¿ 2)
√
Dimana :
dc = Kedalaman kritis …………………………(m)
Q = Debit aliran …………………………………(m3/det)
B = Lebar saluran ………………………………(m)
Rumus untuk memperoleh Angka Froude :
Fr =
v
g
√ .d
Dimana :
Fr <
Fr =
Fr >
1 , aliran subkritis
1 , aliran kritis
1 , aliran superkritis.
F-2
Rumus untuk mencari kelaman air di hulu menggunakan :
d1/d2 = ½ ( √ 1+8. Fr 22−1 ¿
Rumus untuk menghitung panjang loncatan air adalah :
L= k(d2-d1) , dimana besarnya k = 5 sampai 7
Rumus untuk menghitung besarnya kehilangan energy spesifik pada loncatan
air adalah :
3
ΔEs= (d 2 – d 1) / ( 4. d2 . d1 )
2. Peralatan yang digunakan
a. Saluran sirkulasi lengkap dengan pompa, bak penampung dan katup
pengatur.
b. Pintu geser.
c. Alat duga kedalaman air.
d. Current meter.
e. Stopwatch.
f. Kertas bening.
3. Cara Pengujian
a. Isi bak penampung dengan air sampai ketinggian tertentu ( sesuai petunjuk
instruktur).
b. Hidupkan pompa.
c. Ukur kedalaman di 4 titik ( sesuai petunjuk Asisten).
d. Ukur kecepatan aliran di titik paling hilir.
e. Ukur panjang loncatan air, jika ada.
f. Gambar pola air arah memanjang pada kertas bening.
g. Lakukan pekerjaan 3 kali dengan berbagai debit ( mulai dengan debit
terkecil).
h. Catat data-data tersebut pada lembaran hasil kegiatan yang tersedia 2
rangkap, dimana salah satunya diserahkan kepada asisten.
4. Analisa dan Evaluasi
a. Bagaimana aliran yang terjadi melalui adanya sekat ?
b. Hitung besarnya debit dari data hasil pengujian, bandingkan dengan hasil
pengukuran. Tambahkan las an terjadinya perbedaan.
c. Jika terjadi loncatan, bandingkan besarnya d 1 dan panjang loncatan air hasil
perhitungan dan hasil pengukuran, tanggapan dan alasannya.
d. Hitung kehilangan energy spesifik pada loncatan air bandingkan antara cara
analitis dengan grafis. Berikan tanggapan dan alasannya.
F-3
PENGUJIAN PENGALIRAN
MELALUI PELIMPAH SEGITIGA
1. Maksud dan Tujuan
Maksud pengujian ini bertujuan untuk memahami karakteristik debit aliran
melalui pelimpah segi-3 (Thompson), yang terjadi / tidaknya loncatan air dan
adanya kehilangan energi.
1.2
Dasar Teori
Gambar 2. Pengaliran dengan pelimpah segi-3
Perlu ada ventilasi agar tekanan udara dibawah pancaran (aliran) sama
dengan tekanan udara atmosfir sehingga terjadi aliran bebas.
8
1
5
Q = ( 15 ).Cd.(tg 2 a).√ 2 g . H 2
Dimana : Q = Debit aliran (m3/detik)
Cd
= Koefisien debit (ditetapkan = 0,62)
a
= Sudut pelimpah ( 90o)
H
= Tinggi air terhadatap mercu pelimpah ( m ) → v = 0
G-1
Dimana h1 = H (dianggap v1 ≈ ᴒ) harus di ukur di tempat dimana muka air
masih lurus yaitu kira-kira 2 kali tinggi mercu pelimpahnya.
Tinggi air di atas mercu pelimpah atau h2 = hc = 2/3.H. dan kecepatan aliran
di atas mercu pelimpah v2 = vc =
√ 23 . g . h
Jika terjadi pancaran bebas dengan loncatan air, untuk menghitung
kedalaman kritis, kedalaman awal, kedalaman akhir dan panjang loncatan
air serta kehilangan energinya menggunakan rumus-rumus pada Aliran
Melalui Lubang pada Saluran Terbuka.
2. Peralatan yang digunakan
-
Saluran sirkulasi lengkap dengan pompa, bak penampung dan katup
pengatur,
Alat ukur pelimpah segi-3,
Alat duga kedalaman air,
Gelas ukur,
Stopwatch,
Kertas bening.
3. Cara pengujian
-
Hidupkan pompa, isi bak penampung dengan air sampai ketinggian tertentu.
Ukur kedalaman di 5 (lima) titik.
Ukur panjang loncatan air, jika ada.
-
Tampung air yang melalui saluran dengan gelas ukur dalam beberapa detik
untuk mengetahui besarnya debit ( gunakan stopwatch).
Gambar pola air arah memanjang pada kertas bening.
Lakukan pekerjaan 3 kali dengan berbagai debit ( mulai dengan debit
terkecil ).
Amati dan catat data-data pengujian tersebut pada lembaran data sheet
yang tersedia.
4. Analisa dan Evaluasi
-
Jelaskan bagaimana aliran yang terjadi melalui pelimpah segi-3
Hitung besarnya debit dari hasil pengujian, bandingkan dengan data hasil
pengukuran dengan alat ukur, jelaskan alasannya.
Jika ada loncatan air, ukur panjang loncatan dan bandingkan dengan hasil
perhitungan dengan rumus,
Hitung kehilangan energy pada loncatan air dengan cara analitis dan grafis.
G-2
PENGUJIAN ALIRAN MELALUI
LUBANG KECIL PADA BEJANA
1. Maksud dan Tujuan.
Maksud pengujian ini bertujuan untuk memahami karakteristik aliran melalui
letak lubang pada bejana, yang meliputi perhitungan debit, koefisien debit,
kecepatan aliran, seta waktu pengosongan bejana.
1.2
Dasar Teori
Gambar 12.1 . Penjelas lubang sisi samping pada bejana.
Aliran melalui lubang samping pada bejana (a), jika elevasi muka air dalam
bejana lebih tinggi dari sisi/bagian atas lubang.
Koefsien aliran yang terjadi pada bentuk aliran tersebit dapat diuraikan
dengan rumus-rumus sebagai berikut :
a. Koefisen kontraksi :
ac
Cc = a
Dimana :
Cc = Koefisien kontraksi ≈ 0,64
a c = Luas penampang aliran pada vena kontraksi
a = Luas lubang
b. Koefisien kecepatan :
Vc
Cv = V
Dimana :
Cv = Koefisien kecepatan ≈ 0,97
Vc = Kecepatan nyata pada vena kontraksi
V = Kecepatan kritis
c. Koefisien debit :
Cd = C v x C c
Dimana :
Cd = Koefisien debit ≈ 0,62
H-1
A. Rumus Kecepatan dan debit :
Gambar 12.3 Penjelas tinggi (H) untuk menghitung kecepatan dan
debit.
a) Kecepatan dengan rumus : Vc = Cv √ 2 gH
b) Debit dengan rumus : Q = Cd √ 2 gH
B. Rumus waktu penurusan air dari dalam tanaki :
Gambar 12.4. Keterangan tangki / bejana dengan lubang sisi bawah
Pengurangan volume zat cair sebesera (dh) di dalam tangki selama
interval waktu (dt).
Volume berkurang : dv1 = - A.dh
Kemudian volume air yang keluar dari dalam tangki selama interval
waktu (dt) :
Volume keluar : dv2 = Q.dh
Volume keluar adanya debit : dv2 = Cd . a . √ 2 gh . dt
Dengan zat cair berkurang = keluar, maka : dv 1 = dv2
Substiusi persamaan : - A.dh = Cd . a . √ 2 gh . dt = dt = Dibutuhkan waktu : dt = -
(
A . dh
Cd . a √2 gh
−1
−A
2
. dh
h
cd . a √ 2 gh
)
H-2
2. Peralatan yang Digunakan
-
Bejana / tangki air
Stopwatch
Gelas ukur.
3. Cara Pengujian
-
Hidupkan pompa, isilah bejana dengan air sampai mencapai ¼ tinggi;
Aturlah tinggi muka air dengan ketinggian yang berbeda-beda hingga
mencapai ketinggian muka air yang ditentukan;
Aturlah tinggi muka yang berada pada bejana / tangki dengan rencana
percobaan yang akan dilakukan yaitu : 20 cm, 30 cm, 40 cm, 50 cm dan 60
cm;
Ukur tinggi muka air awal sebelum uji ( H1a, H1b, H1c, H1d dan H1e);
Ukur tinggi muka air akhir sesudah uji ( H 2a, H2b, H2c, H2d dan H2e);
Ukur volume air yang keluar dari lubang bejana, dengan waktu (detik).
4. Analisa dan Evaluasi
-
Hitung debit (Q), koefisien debit (Cd) serta kecepatan (V) ;
Hitung waktu penuruan air dalam bejana secara terotis dengan rumus, dan
bandingkan dengan hasil pengujian.
H-3
PENGUJIAN ALIRAN MELALUI
PELIMPAH AMBANG LEBAR
1. Maksud dan Tujuan
Yang dimaksud bending ambang lebar adalah suatu struktur pelimpah yang
mempunyau mercu horizontal / kemiringan kecil, dengan panjang mercu dalam
arah aliran lebih besar.Dengan tujuan untuk mengetahui koefisien
pengalirannnya (Cd) pada setiap debit tertentu.
2. Peralatan yang Digunakan
-
Pengukur muka air ( point gauge ) ……………………………………………………….
1 set;
Pengukur kecepatan arus ( Current Meter ) …………………………………………
1 set;
Alat pengukur debit secara volumetrik ………………………………………………..
1 set;
Meteran baja tahan karat ( 50 cm ) ……………………………………………………..
1 buah;
Meteran putih ( angka meteran warna putih ) ( 1 m ) …………………………. 1
buah;
Stop watch
………………………………………………………………………………………….. 1
buah.
3. Persiapan pengujian
-
Tentukan pemasangan bending letak pengujian pada saluran kaca ( liat
pada gambar sketsa bending ambang lebar ). Pada potongan A untuk
tempat pengukuran di bagian udik dari bending pada jarak kira-kira tiga (3)
atau lima (5) kali dalamnya peluapan.
Pasang skala (ketelitian mm) pada tangkai point gauge dan pada bagian
atas ke sisi saluran.
-
Ukur dengan teliti dimensi dari bendung
I-1
4. Cara Pengukuran
-
Hidupkan pompa, upayakan debit aliran disaluran stabil, sehingga
kedalaman air pada mercu maksimum dengan kondisi limpasan bebas. Ukur
tinggi mercu (p) sebagai ketinggian bendung.
-
Ukur kedalaman air di hulu ambang dengan jarak minimal 60 cm dari dasar
saluran catat (y1) dan Pengukuran dalamannya air tersebut harus diulang
sebanyak tiga kali dan ambil rata-rata.
-
Hitung kedalaman tinggi air (h1) sebagai tinggi tekanan air mengalir (tinggi
energy) dengan menghitung selisih (y1) – (p).
-
Amati perilaku aliran dan tentukan keseragaman pengukuran tinggi
permukaan air dengan alat point gauge. Lakukan kalibrasi aliran debit
dengan alat ukur volumetric dengan jangka waktu yang ditentukan dengan
stop watch.
Ukur dimensi bak volumetric
5. Analisa dan Evaluasi
-
Hitung koefisien pengaliran (Cd) dengan persamaan :
( 0,10.L h 1 )
Cd = 0,93 +
-
Hitung besaran debit aliran dengan persamaan :
3
Q= 1,71 Cd . B. h 1 2
-
Hitung besaran debit saluran secara volumetric.
-
Amati dan bandingkan ketelitian hasil pengukuran debit ambang lebar
dengan debit cara volmetrik, sebagai bahan kesimpulan hasil pengujian.
I-2
LAPORAN PRAKTIKUM
HIDROLIKA
DISUSUN OLEH :
1.
RAHMAD ZHAKARIA
(1370111034)
2.
BRYAN EKO PRASETYO
(1470111001)
3.
RISA LISTYANI
(1470111006)
4.
AGUNG SAPUTRA
(1470111007)
5.
BAGUS WIDIYANTO
(1470111008)
6.
M RIZKI SYAHPUTRA NST
(1470111017)
7.
MUHAMMAD FADEL R.
(1470111023)
8.
NUR RAHADIYANTO
(1470111024)
9.
AHMAD ALFAEDY
(1470111025)
10. RICO TURNANDO
(1470111034)
11. FERIS BANGUN SAPUTRA
(1470111083)
12. RIFQI MAULUDI
(1470111085)
13. ENDANG ALIYUDIN
(1470111087)
14. JORDY AMIARNO PUTRA
(1570111070)
UNIVERSITAS KRISNADWIPAYANA
FAKULTAS TEKNIK SIPIL
(TEKNIK SIPIL)
LAPORAN PRAKTIKUM
HIDROLIKA
BALAI IRIGASI
KABUPATEN BEKASI
KELOMPOK KELAS REGULER MALAM
UNIVERSITAS KRISNADWIPAYANA
Jl. Jatiwaringin Raya Komplek Kampus UNKRIS
Jatiwaringin, Pondok Gede
Jakarta Timur
LAPORAN PRAKTIKUM
HIDROLIKA
NAMA KELOMPOK :
1.
RAHMAD ZHAKARIA
(1370111034)
2.
BRYAN EKO PRASETYO
(1470111001)
3.
RISA LISTIYANI
(1470111006)
4.
AGUNG SAPUTRA
(1470111007)
5.
BAGUS WIDIYANTO
(1470111008)
6.
M RIZKI SYAHPUTRA NST
(1470111017)
7.
MUHAMMAD FADEL R.
(1470111023)
8.
NUR RAHADIYANTO
(1470111024)
9.
AHMAD ALFAEDY
(1470111025)
10. RICO TURNANDO
(1470111034)
11. FERIS BANGUN SAPUTRA
(1470111083)
12. RIFQI MAULUDI
(1470111085)
13. ENDANG ALIYUDIN
(1470111087)
14. JORDY AMIARNO PUTRA
(1570111070)
UNIVERSITAS KRISNADWIPAYANA
FAKULTAS TEKNIK
JAKARTA
DAFTAR PESERTA PRAKTIKUM
NO
1
2
3
NIM
1370111034
1470111001
1470111006
Nama
Rahmad Zhakaria
Bryan Eko Prasetyo
Risa Listiyani
Paraf
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
1470111007
1470111008
1470111017
1470111023
1470111024
1470111025
1470111034
1470111083
1470111085
1470111087
1570111070
Agung Saputra
Bagus Widiyanto
M Rizki Syahputra Nst
Muhammad Fadel R.
Nur Rahadiyanto
Ahmad Alfaedy
Rico Turnando
Feris Bangun Saputra
Rifqi Mauludi
Endang aliyudin
Jordy Amiarno Putra
LEMBAR ASISTENSI
LAPORAN PRAKTIKUM HIDROLIKA
No
Hari/Tanggal
Uraian
Paraf
LEMBAR PENGESAHAN
PRAKTIKUM HIDROLIKA
LABORATORIUM BALAI LITBANG IRIGASI
DIPERIKSA OLEH
KETUA PRODI TEKNIK SIPIL
(INDRIASARI, ST.MT)
MENGETAHUI/MENYETUJUI
KA. LAB. SIPIL
KEPALA LABORATORIUM
TEKNIK SIPIL UNKRIS
BALAI IRIGASI
(IWAN SETIAWAN ST.MT)
(BAMBANG MISGIYANTO S.ST)
=
FAKULTAS TEKNIK SIPIL
UNIVERSITAS KRISNADWIPAYANA
2017
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR...................................................................................i
DAFTAR ISI..............................................................................................ii
PELAKSANAAN
PRAKTIKUM……………………………………………………….....................................
.iii
Metode Pengujian Pengaliran Laminer dan Turbulen ......................A - 1
Pengukuran Kecepatan Air Menggunakan Pelampung....................B – 1
Pengujian Kehilangan Tekanan aliran Air Akibat Gesekan Dalam PipaC – 1
Pengujian debit Dengan Pintu Sorong Pada Aliran Saluran Kaca ....D – 1
Pengukuran Aliran Air Dengan Pelat Bendung ( Ambang Tajam).....E – 1
Karakteristik Debit Aliran Melalui Sekat Pada Saluran Terbuka.......F – 1
Pengujian Aliran Melalui Pelimpah Segi – 3 (Thompson).................G – 1
Pengujian Aliran Melalui Lubang Kecil Pada Bejana........................H – 1
Karakteristik Debit Aliran Melalui Sekat Pada Saluran Terbuka........I – 1
Lampiran
-
Kronologis Model Test
SNI 3414 - 2008
Daftar Pustaka
DAFTAR PUSTAKA
Akiyosh i Toki (lona Term Expert JICA), Final Report on Design,
Hydroullics and Dynamics, Bekasi 1 oktober 1984 – 31 march 1986.
Balai Iriaasi, Buku Panduan Pengujian Mekanika Fluida dan
Hidrolika (Indoor),
Bekasi, Mei 2004.
Balai Iriaasi, Buku Panduan Praktikum Mekanika Fluida dan
Hidrolika (MFH),
Bekasi, Mei 2006.
Irriaation and drainaae course – Uch ih ara International Aaricultural
Trainina Centre JICA, Hydroulic Measurements, Jakarta March 1978.
Masaki Sh imizu, Dr. Kamus Teknik Multi – Bahasa Bidang Irigasi dan
Drainase
Inggris – Indonesia, Jakarta Juni 1999.
Proyek PPMPI – JICa, Direktorat Iriaasi. Percobaan Hidrolika untuk
Laboratorium
(Hydroulic Test). CGSC (BTA 77) Reference Book Series No. 00007,
Jakarta July 1983.
PELAKSANAAN PRAKTIKUM
1. GAMBARAN UMUM PRAKTIKUM
1) Praktikum Laboraturium Hidrolika (HD) merupakan mata kuliah yang
wajib diikuti oleh seluruh mahasiswa Teknik Sipil.
2) Jumlah modul praktikum yang wajib di ikuti oleh mahasiswa
(Praktikan) saat ini sebanyak 8 ( delapan ) modul ( HD -01 – HD -08 )
3) Bagi mahasiswa yang telah menyelesaikan praktikum dan dinyatakan
lulus akan diberi tanda selesai tugas praktikum.
2. TEKNIS PENYELENGGARAAN PRAKTIKUM
Teknis penyelenggaraan praktikum terdiri dari serangakaian kegiatan,
diantaranya :
1) Penjelasan praktikum oleh Asisten mengenai penyelenggaraan
praktikum secara keseluruhan.
2) Penjelesan kegiatan pelaksanaan praktikum.
3) Penjelesan pembuatan laporan.
4) Penilaian akhir oleh Asisten atas dasar komponen penilaian, meliputi :
- Kehaairan
- Ujian
- Pembuatan Laporan Praktikum
3. TATA TERTIB PRAKTIKUM
1) Peserta praktikum dilarang merokok, makan pada pelaksanaan
pengujian (praktek).
2) Dilarang menggunakan sandal.
3) Dilarang melakukan kegiatan tanpa sepengetahuan dan persetujuan
Asisten.
4) Kehadiran tidak boleh terlambat dan apabila tidak masuk karena sakit
harap dilampirkan Surat Keterangan dari Dokter.
5) Asisten berhak mengeluarkan Peserta Praktikum yabng melanggar
tata tertib dan mengganggu jalannya praktikum serta berhak
memberi nilai 0 (nol).
6) Peserta dilarang melakukan kecurangan seperti memalsukan data.
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, atas
tersusunnya Buku Panduan Praktikum Laboratorium Hidrolika Balai Irigasi ini.
Buku panduan ini merupakan terjemahan dari buku The Hydroulic Testing
Manual yang disusun oleh Tim Expert dari JICA (Japan International Cooperation
Agency). dan pengalaman penyusun selama melaksanakan tugas / karyawan di
Balai irigasi khususnya dibidang Laboratorium Hidrolika dengan referensi dari SNI
atau JIS (Japan Industrial Standar).
Panduan ini juga dimaksudkan untuk memberikan bimbingan langkahlangkah kerja pada saat melakukan Pengujian di Laboratorium Hidrolika, disamping
untuk menambah wawasan terutama pada bagian-bagian tertentu yang
belum/tidak tercakup dalam materi kuliah, khususnya bagi Mahasiswa Teknik Sipil
dan umumnya bagi pembaca yang tertarik dengan masalah yang berkaitan dengan
Hidrolika.
Penghargaan kami berikan kepada Staf Laboratorium dan semua pihak yang
terlibat dalam penyusunan buku ini, sehingga dapat digunakan sebagaimana
mestinya, dan diharapkan juga buku ini akan bermanfaat bagi kita semua.
BEKASI,
Deputi manajaer Teknis
Laboratorium Balai Irigasi
Bambang Misgiyanto, S.ST
NIP : 19611117 198910 1 001
KRONOLOGIS MODEL TEST
1.1 ALAT REYNOLDS
MENGAMATI
KERJA REYNOLDS
1.2 MAHASISWA SEDANG
PROSES CARA
1.3 dan 1.4 MAHASISWA SEDANG MELAKUKAN PENGUKURUAN
VOLUME AIR
2.1 SEKAT / PINTU SORONG
2.2 MENCATAT HASIL UJI YANG DI INSTRUKSI KAN
OLEH ASISTEN
2.3 PENGUJIAN ALIRAN MELALUI LUBANG KECIL
PADA BEJANA