PENGARUH BENTUK PARTIKEL TERHADAP KECEPATAN ENDAP SEDIMEN.

PENGARUH BENTUK PARTIKEL TERHADAP KECEPATAN ENDAP SEDIMEN

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Program Studi Teknik Sipil

Oleh

Frenki Tres Widyantoro 0905779

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS PENDIDIKAN TEKNOLOGI DAN KEJURUAN UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA

Frenki Tres Widyantoro, 2013

PENGARUH BENTUK PARTIKEL

TERHADAP KECEPATAN ENDAP SEDIMEN

Oleh

Frenki Tres Widyantoro

Sebuah Tugas Akhir yang diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Fakultas Pendidikan Teknologi dan Kejuruan

© Frenki Tres Widyantoro 2013 Universitas Pendidikan Indonesia

Agustus 2013

Hak Cipta dilindungi undang-undang.

Tugas Akhir ini tidak boleh diperbanyak seluruhya atau sebagian, dengan dicetak ulang, difoto kopi, atau cara lainnya tanpa ijin dari penulis.

FRENKI TRES WIDYANTORO

PENGARUH BENTUK PARTIKEL

TERHADAP KECEPATAN ENDAP SEDIMEN

DISETUJUI DAN DISAHKAN OLEH PEMBIMBING:

Pembimbing I

Rakhmat Yusuf, MT. NIP 196404241991011001

Pembimbing II

Herwan Dermawan, ST., MT. NIP 198001282008121001

Mengetahui,

Ketua Jurusan Ketua Program Studi Pendidikan Teknik Sipil Teknik Sipil

Drs. Sukadi, M.Pd., MT. Rakhmat Yusuf, MT.

Frenki Tres Widyantoro, 2013

PENGARUH BENTUK PARTIKEL TERHADAP KECEPATAN ENDAP SEDIMEN

Oleh

Frenki Tres Widyantoro (0905779)

ABSTRAK

Selama ini para peneliti beranggapan bahwa partikel sedimen adalah bundar. Rumus-rumus empirik untuk menghitung kecepatan endap sedimenpun dengan asumsi partikel adalah bundar. Sementara pada kenyataannya partikel sedimen tidaklah bundar, dan karena hal itu akan menghasilkan kecepatan endap yang berbeda. Penelitian ini menggunakan alat Particle Drag Coefficient Apparatus dan dengan media fluida berupa air dan oli dengan suhu yang diatur berbeda-beda. Hasil yang didapat dari penelitian menunjukkan perbedaan antara kecepatan endap hasil pengujian dengan berbagai rumus empirik yang telah ditemukan peneliti terdahulu. Kecepatan endap pada hasil pengujian menunjukkan nilai kecepatan yang lebih kecil dibanding rumus empirik. Partikel yang memiliki nilai Shape Factor mendekati 1 memiliki kecepatan endap yang lebih cepat. Pada penelitian ini suhu memiliki pengaruh yang kecil terhadap kecepatan endap partikel di air. Sementara pada oli, suhu memiliki pengaruh yang signifikan.

INFLUENCE OF PARTICLES SHAPE TO SETTLING VELOCITY

By

Frenki Tres Widyantoro (0905779)

ABSTRACT

Recently, the researchers assumed that sediment particles are round. An empirical formulas for calculating settling velocity assuming particles are round too. While in fact the sediment particles are not round, and it would result a different settling velocity values. This research use Particle Drag Coefficient Apparatus with fluid media is water and oil with different temperature. The research results show the differences between the test settling velocity values and various empirical formulas that have been discovered by previous researchers. Settling velocity on this test show a smaller values than the empirical formulas. Particles which shape factor is close to 1 have a faster settling velocity. In this research the temperature has a small effect to settling velocity on water, while on oil temperature has a significant effect.

Frenki Tres Widyantoro, 2013

DAFTAR ISI

LEMBAR PERNYATAAN ... i

ABSTRAK ... ii

KATA PENGANTAR ... iv

UCAPAN TERIMAKASIH... v

DAFTAR ISI ... vi

DAFTAR TABEL ... viii

DAFTAR GAMBAR ... ix

DAFTAR GRAFIK ... x

DAFTAR SIMBOL ... xii

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Penelitian ... 1

1.2 Identifikasi dan Perumusan Masalah ... 1

1.3 Batasan Masalah... 2

1.4 Tujuan Penelitian ... 3

1.5 Metode Penulisan ... 3

BAB II KAJIAN PUSTAKA 2.1 Umum ... 5

2.2 Sifat dan Karakteristik Partikel Sedimen ... 6

2.2.1 Ukuran Butir ... 6

2.2.2 Bentuk Partikel ... 8

2.2.3 Berat Isi ... 8

2.4.2 Porositas (Porosity) ... 9

2.2.5 Kebulatan (Sphericity) ... 10

2.2.6 Kebundaran (Roundness) ... 10

2.2.7 Sirkularitas (Circularity) ... 11

2.2.8 Momen Inersia ... 11

2.3 Studi Terdahulu ... 12

2.3.1 Angka Reynold ... 12

2.3.2 Koeffisien Hambat (Drag Coefficient) ... 12

vi

2.3.4 Faktor Bentuk (Shape Factor) ... 15

2.3.5 Kecepatan Endap (Settling Velocity) ... 15

2.3.6 Suhu terhadap Viskositas ... 17

BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Alat dan Bahan ... 19

3.2 Langkah Penelitian ... 21

3.3 Desain Pengujian ... 22

3.4 Metode Perhitungan ... 22

3.5 Alur Penelitian ... 24

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Penelitian ... 25

4.1.1 Pengukuran Karakteristik Partikel ... 26

4.1.2 Uji Kecepatan Endap... 28

4.2 Pembahasan Penelitian ... 31

4.2.1 Hubungan Kecepatan Endap Dengan Suhu ... 31

4.2.2 Hubungan Kecepatan Endap Dengan Shape Factor ... 34

4.2.3 Drag Coefficient ... 36

4.2.4 Angka Reynold ... 49

4.2.5 Perbandingan Hasil Pengujian dengan Berbagai Rumus ... 43

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 54

5.2 Saran ... 54

DAFTAR PUSTAKA ... 56

vii Frenki Tres Widyantoro, 2013

DAFTAR TABEL

Tabel

2.1 Klasifikasi Partikel Sedimen Menurut American Geophysical Union ... 7

2.2 Klasifikasi Partikel Sedimen Menurut Jansen ... 7

2.3 Koefisien Pada Rumus Drag Coefficient ... 13

2.4 Viskositas Air pada Berbagai Suhu ... 18

2.5 Product Data Oli SAE Grade 80W-90 ... 18

4.1 Karakteristik Partikel ... 27

4.2 Resume Kecepatan Endap di Air ... 29

4.3 Resume Kecepatan Endap di Oli SAE Grade 80W-90 ... 30

4.4 Berat Jenis dan Viskositas Air pada Berbagai Suhu ... 31

4.5 Berat Jenis dan Viskositas Oli SAE Grade 80W-90 pada Berbagai Suhu . 31 4.6 Product Data Oli SAE Grade 80W-90 ... 32

4.7 Hubungan Shape Factor dengan Kecepatan Endap ... 34

viii

DAFTAR GAMBAR

Gambar

2.1 Sphericity of Particle ... 10

3.1 Laboratorium Hidrolika ... 19

3.2 Particle Drag Coefficient Apparatus ... 20

3.3 Jangka Sorong Digital... 20

3.4 Termometer... 21

4.1 Partikel yang di Uji ... 25

4.2 Proses Pengukuran Karakter dan Parameter Partikel ... 26

ix Frenki Tres Widyantoro, 2013

DAFTAR GRAFIK

Grafik

2.1 Particle Drag Coefficient ... 14

4.1 Hubungan Kecepatan Endap dengan Suhu di Air ... 32

4.2 Hubungan Kecepatan Endap dengan Suhu di Oli... 33

4.3 Hubungan Csf dengan Kecepatan Endap di Air ... 35

4.4 Hubungan Csf dengan Kecepatan Endap di Oli ... 35

4.5 Hubungan Csf dengan Cd di Air ... 38

4.6 Hubungan Csf dengan Cd di Oli ... 38

4.7 Hubungan Csf dengan Re di Air (d=diameter bola) ... 39

4.8 Hubungan Csf dengan Re di Air (d=diameter rata-rata) ... 40

4.9 Hubungan Csf dengan Re di Oli (d=diameter bola) ... 40

4.10 Hubungan Csf dengan Re di Oli (d=diameter rata-rata) ... 41

4.11 Hubungan Cd dengan Re di Air (d=diameter bola) ... 41

4.12 Hubungan Cd dengan Re di Air (d=diameter rata-rata) ... 42

4.13 Hubungan Cd dengan Re di Oli (d=diameter bola) ... 42

4.14 Hubungan Cd dengan Re di Oli (d=diameter rata-rata) ... 43

4.15 Perbandingan Kecepatan Endap dengan Berbagai Rumus di Air 15OC (d = diameter bola) ... 44

4.16 Perbandingan Kecepatan Endap dengan Berbagai Rumus di Air 25OC (d = diameter bola) ... 44

4.17 Perbandingan Kecepatan Endap dengan Berbagai Rumus di Air 35OC (d = diameter bola) ... 45

4.18 Perbandingan Kecepatan Endap dengan Berbagai Rumus di Air 45OC (d = diameter bola) ... 45

4.19 Perbandingan Kecepatan Endap dengan Berbagai Rumus di Air 55OC (d = diameter bola) ... 46

4.20 Perbandingan Kecepatan Endap dengan Berbagai Rumus di Air 15OC (d = diameter rata-rata) ... 46

4.21 Perbandingan Kecepatan Endap dengan Berbagai Rumus di Air 25OC (d = diameter rata-rata) ... 47

4.22 Perbandingan Kecepatan Endap dengan Berbagai Rumus di Air 35OC (d = diameter rata-rata) ... 47

4.23 Perbandingan Kecepatan Endap dengan Berbagai Rumus di Air 45OC (d = diameter rata-rata) ... 48

4.24 Perbandingan Kecepatan Endap dengan Berbagai Rumus di Air 55OC (d = diameter rata-rata) ... 48

4.25 Perbandingan Kecepatan Endap dengan Berbagai Rumus di Oli 26OC (d = diameter bola) ... 49

4.26 Perbandingan Kecepatan Endap dengan Berbagai Rumus di Oli 34OC (d = diameter bola) ... 49

4.27 Perbandingan Kecepatan Endap dengan Berbagai Rumus di Oli 44OC (d = diameter bola) ... 50

x 4.28 Perbandingan Kecepatan Endap dengan Berbagai Rumus di Oli 26OC

(d = diameter rata-rata) ... 50 4.29 Perbandingan Kecepatan Endap dengan Berbagai Rumus di Oli 34OC

(d = diameter rata-rata) ... 51 4.30 Perbandingan Kecepatan Endap dengan Berbagai Rumus di Oli 44OC

xi Frenki Tres Widyantoro, 2013

DAFTAR SIMBOL

Simbol Deskripsi

γ berat isi (kg/cm3) W berat partikel (kg) V volume partikel (cm3)

P’m porositas sedimen

d50 diameter median sedimen (pada uji saringan) (mm)

d diameter sedimen

do refrence size (1 mm)

δ1 tebal lapisan air (0,0004 mm)

sphercity

volume partikel (cm3)

volume bola dengan ukuran hampir sama dengan partikel (cm3)

ϒ Roundness

rc jari-jari pembulatan sudut (mm)

rt radius maksimum (mm)

Nc jumlah sudut

z Circularity

Oc panjang keliling lingkaran yang sepadan dengan partikel (mm)

Op panjang keliling partikel (mm)

I momen inersia (cm4)

I momen massa partikel (dyne-cm-sec2) ρf berat jenis fluida (kg/cm3)

xii a diameter maksimum partikel (cm)

b diameter menengah partikel (cm) c diameter minimum partikel (cm) ω kecepatan endap sedimen (mm/s) d diameter partikel (mm)

υ viskositas fluida (mm2/s)

Re Angka Reynold

Cd drag coefficient

Fd gaya hambat

A luas permukaan yang diproyeksikan (mm2)

Csf Corey’s shape factor

Frenki Tres Widyantoro, 2013

BAB I

PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang Penelitian

Sedimentasi adalah salah satu masalah utama dalam permasalahan sungai disamping meandering (berkeloknya sungai), longsoran dan gerusan pada tebing, serta masalah-masalah lainnya. Sedimen dibagi menjadi dua macam berdasarkan pergerakannya, yaitu angkutan sedimen dasar (bed load) dan angkutan sedimen layang (suspended load).

Pada kasus longsoran tebing dan meandering dipengaruhi oleh faktor debit sungai dan juga material yang dibawa oleh sungai. Namun, pada kasus sedimentasi hal yang berpengaruh terutama pada suspended load adalah kecepatan endap (settling velocity). Dan kecepatan endap juga mempengaruhi konfiguarasi dasar sungai.

Meneliti tentang kecepatan endap sedimen sangat penting. Hal ini sangat membantu dalam perhitungan dan perancangan bangunan keairan untuk menjaga kestabilan dan normalisasi sungai. Contohnya pada bangunan penangkap sedimen. Dan juga mengenai sedimentasi pada bendungan yang dapat mempengaruhi umur bendungan.

Sebenarnya, transportasi sedimen sudah diteliti sejak lama. Para ilmuan telah banyak menemukan teori dan metode dalam berbagai masalah transportasi sedimen. Terutama pada kasus kecepatan endap sedimen. Selama ini dalam perhitungan kecepatan endap sedimen, partikel dianggap seperti bola. Hal ini cukup menyulitkan peneliti ketika beberapa rumus empirik menghasilkan hasil yang berbeda dalam permasalahan yang sama. Yaitu pada permasalahan kecepatan endap sedimen.

2

Biasanya, rumus-rumus empirik tersebut bergantung pada batas-batas tertentu. Misalnya pada rumus empirik Stoke dikhususkan untuk partikel dengan angka Reynold (Re) < 1. Dan berbagai macam rumus empirik dari peneliti lainnya.

Dan seperti yang sudah penulis utarakan sebelumnya, partikel sedimen selama ini dianggap seperti bola meskipun ada beberapa peneliti yang mencoba meneliti kecepatan endap sedimen dengan bentuk partikel alami dan menghasilkan rumus-rumus empirik.

Oleh karena itu, penulis merasa tertarik dan menganggap bahwa hal ini penting. Meneliti lebih lanjut mengenai pengaruh bentuk partikel terhadap kecepatan endap sedimen. Serta penulis menambahkan satu faktor lagi yaitu suhu. Karena suhu dapat mempengaruhi viskositas zat cair yang dapat mempengaruhi kecepatan endap partikel dalam zat cair tersebut. Dan karena berbagai alasan diatas, penulis mengambil judul “PENGARUH BENTUK PARTIKEL

TERHADAP KECEPATAN ENDAP SEDIMEN”

1.2Identifikasi dan Perumusan Masalah

Bentuk partikel akan mempengaruhi kecepatan endapnya. Bisa kita bayangkan, bagaimana halnya aerodinamis pada kendaraan. Jika permukaannya lebar, maka kecepatan akan terhambat oleh daya dorong dari lawanan angin. Begitu pula halnya pada permukaan dan bentuk partikel terhadap fluida atau zat cair dimana partikel terebut ada. Akan berbeda juga jika selama ini partikel dianggap menyerupai bola lalu kemudian dihitung kecepatan endapnya berdasarkan bentuk aslinya. Lalu, viskositas dari zat cair dipengaruhi oleh suhu. Semakin kental zat cair tersebut maka semakin besar daya lawannya terhadap kecepatan endap pertikel. Sehingga kecepatan endap partikel menjadi lebih kecil. Oleh karena itu, penulis merumuskan pada penelitian kali ini sebagai berikut : 1. Bagaimana pengaruh bentuk partikel terhadap kecepatan endap?

2. Bagaimana kecepatan endap partikel berdasarkan bentuk alaminya? 3. Bagaimana pengaruh suhu terhadap kecepatan endap?

3

Frenki Tres Widyantoro, 2013

1.3Batasan Masalah

Batasan masalah pada penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Partikel pengujian menggunakan kerikil dengan bentuk sembarang namun cenderung seragam,

2. Pengujian hanya untuk mencari kecepatan endap partikel,

1.4Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah untuk :

1. Mengetahui pengaruh bentuk partikel terhadap kecepatan endap partikel, 2. Mengetahui kecepatan endap partikel berdasarkan bentuk alaminya,

3. Mengetahui pengaruh suhu fluida / zat cair terhadap kecepatan endap partikel.

1.5Metode Penulisan

Metode penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini menjelaskan tentang latar belakang penelitian, rumusan dan identifikasi masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, serta metode penulisan.

BAB II KAJIAN PUSTAKA

Bab ini menjelaskan tentang teori-teori pendukung serta pustaka seperti jurnal dan laporan penelitian yang mendukung maupun menjadi referensi dari penelitian ini.

BAB III METODE PENELITIAN

Bab ini menjelaskan tentang tata cara penelitian yang akan dilakukan.

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

Bab ini menjelaskan tentang keseluruhan tahapan dan proses penelitian yang sudah dilakukan hingga hasil-hasil yang didapat.

4

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini menjelaskan tentang kesimpulan hasil penelitian dan saran-saran untuk perkembangan selanjutnya.

Frenki Tres Widyantoro, 2013

Sumber : dok. pribadi

BAB III

METODE PENELITIAN

Metode penelitian yang digunakan adalah metode eksperimental. Penelitian ini akan menggunakan alat Particle Drag Coefficient Apparatus di Laboratorium Hidrolika Jurusan Pendidikan Teknik Sipil UPI.

Gambar 3.1 Laboratorium Hidrolika

Untuk mencapai tujuan penelitian yaitu mengetahui pengaruh bentuk partikel terhadap kecepatan endapnya, mengetahui kecepatan endap partikel berdasarkan bentuk alaminya, dan pengaruh suhu fluida / zat cair terhadap kecepatan endap partikel maka metode yang digunakan harus tepat. Dari mulai alat dan bahan penelitian hingga langkah-langkah penelitian.

3.2 Alat dan Bahan

20

1. Kerikil,

2. Fluida (air dan oli dengan SAE Grade 80W-90) yang akan diatur suhunya, 3. Air raksa

Alat-alat pada penelitian kali ini adalah alat pada Laboratorium Hidrolika Jurusan Pendidikan Teknik Sipil UPI. Diantaranya adalah :

1. Particle Drag Coefficient Apparatus

Gambar 3.2 Particle Drag Coefficient Apparatus 2. Jangka Sorong Digital

Gambar 3.3 Jangka Sorong Digital

Sumber : dok. pribadi

21

Frenki Tres Widyantoro, 2013 3. Termometer

Gambar 3.4 Termometer 4. Alat tulis

5. Pengukur waktu / stopwatch 6. Timbangan digital

7. Cawan

3.3 Langkah Penelitian

Langkah penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Persiapan alat dan bahan sebagaimana telah dijelaskan sebelumnya. 2. Pengukuran karakteristik partikel.

Dalam penelitian ini parameter yang diukur adalah shape factor, volume, berat, dan berat jenis partikel. Shape factor akan diukur dengan rumus Corey dan panjang diameter partikel akan diukur menggunakan jangka sorong digital. Berat partikel diukur menggunakan timbangan digital. Kemudian berat jenis dan volume dicari menggunakan perbandingan dengan air raksa.

3. Mengatur suhu fluida dan diukur dengan termometer.

4. Jatuhkan partikel kedalam tabung dan diukur kecepatannya. Dan lakukan hal yang sama untuk semua partikel dan dengan suhu yang berbeda-beda.

22

3.4 Desain Pengujian

Tipe zat cair : Tipe partikel : Jarak :

Suhu zat cair : Diameter partikel :

viskositas : Berat partikel :

Volume partikel :

Nomor Tes 1 2 3 4 5 rata-rata

waktu (detik)

kecepatan (m/detik)

Tipe zat cair : Tipe partikel : Jarak :

Suhu zat cair : Diameter partikel :

viskositas : Berat partikel :

Volume partikel :

Nomor Tes 1 2 3 4 5 rata-rata

waktu (detik)

kecepatan (m/detik)

Tipe zat cair : Tipe partikel : Jarak :

Suhu zat cair : Diameter partikel :

viskositas : Berat partikel :

Volume partikel :

Nomor Tes 1 2 3 4 5 rata-rata

waktu (detik)

kecepatan (m/detik)

3.5 Metode Perhitungan

Metode perhitungan menggunakan rumus-rumus empirik yang sudah sering digunakan dan rumus-rumus umum lainnya.

Untuk menghitung volume dan berat jenis partikel dalam penelitian ini menggunakan perbandingan dengan air raksa. Caranya adalah dengan sebagai berikut :

23

Frenki Tres Widyantoro, 2013

(3.1)

(3.2) Partikel

Air raksa yang tumpah

Timbang berat partikel saja dengan timbangan digital. Lalu cawan A kosong ditimbang. Masukkan partikel ke cawan B yang berisi penuh air raksa. Maka akan ada air raksa yang tumpah. Timbang berapa berat air raksa yang tumpah. Volume air raksa yang tumpah sama dengan volume partikel. Untuk mengetahui volume air raksa yang tumpah digunakan rumus :

Dengan : V = volume air raksa (cm3) = volume partikel (cm3) m = berat air raksa (gram)

ρ = berat jenis air raksa (1300 gr/cm3)

Untuk menghitung kecepatan endap cukup dengan perbandingan antara jarak jatuh dengan waktu yang ditempuh.

Dengan : ω = kecepatan endap (m/detik)

Dengan jarak dalam satuan meter dan waktu dalam satuan detik.

A B

24

3.6 Alur Penelitian

Menyiapkan alat dan bahan

Pengukuran parameter pada partikel (Shape factor, berat, volume)

Pengujian dan analisis dengan Particle Drag Coefficient Apparatus

Mulai

Kesimpulan Mengatur suhu fluida

Frenki Tres Widyantoro, 2013

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Kesimpulan penelitian ini adalah jawaban dari pertanyaan dan tujuan penelitian. Dan kesimpulan yang peneliti ambil dalam penelitian ini adalah:

1. Bentuk partikel berpengaruh terhadap kecepatan endapnya. Pada penelitian ini, partikel yang memiliki bentuk cenderung pipih, lebar, dan bersudut lancip memiliki kecepatan endap yang lebih kecil dibandingkan partikel yang cenderung bundar dan menyerupai bola. Hal ini karena pengaruh gaya hambat, pada partikel yg cenderung pipih, lebar dan bersudut lancip memiliki gaya hambat lebih besar karena pengaruh dari luas permukaan partikel yang berhadapan dengan gaya hambat dan pengaruh dari gaya inersia.

2. Kecepatan endap partikel berdasarkan bentuk alaminya tidak sama dengan hasil perhitungan berbagai rumus yang menganggap partikel berbentuk bola. Kecepatan endap pada hasil pengujian berdasarkan bentuk aslinya menunjukkan hasil yang lebih kecil dari rumus dengan asumsi bahwa partikel adalah berbentuk bola.

3. Suhu pada air tidak begitu berpengaruh terhadap kecepatan endap. Karena berkaitan dengan berat jenis dan viskositas air yang tidak berubah signifikan terhadap suhu. Dan pada penelitian ini partikel memiliki angka Reynold besar atau lebih dari 1, sehingga viskositas air tidak dominan. Sedangkan pada oli kecepatan endap menunjukkan hasil yang signifikan pada suhu yang berbeda. Hal ini karena viskositas oli yang berubah signifikan dan besar terhadap suhu.

5.2 Saran

Kecepatan endap sedimen ini terlihat sederhana. Namun sebenarnya sangat penting dan berpengaruh pada angkutan sedimen dan sedimentasi. Penelitian

55

sekecil apapun akan sangat bermanfaat bagi peneliti-peneliti selanjutnya dalam hal mengembangkan ilmu pengetahuan. Dan dari penelitian ini peneliti memberikan saran bagi peneliti-peneliti selanjutnya antara lain :

1. Akan lebih baik jika alat uji yang digunakan lebih lengkap dan canggih dengan tingkat ketelitian tinggi. Terutama pada pengukuran karakteristik partikel.

2. Ada hal yang patut diteliti lebih lanjut lagi untuk memperkaya ilmu mengenai kecepatan endap sedimen, yaitu mengenai pengaruh bentuk terhadap kecepatan endap sedimen pada partikel yang lebih kecil seperti pasir ataupun partikel yang memiliki nilai Re < 1. Dan juga pengaruh konsentrasi sedimen terhadap kecepatan endapnya.

Frenki Tres Widyantoro, 2013

DAFTAR PUSTAKA

A. Jimenez, Jose., S. Madsen., Ole. (2003). “A Simple Formula to Estimate Settling Velocity of Natural Sediments”. Journal of Waterway, Port, Coastal and Ocean Engineering ASCE. 129, (2), 70-78.

A. Smith, David., Fang Cheung, Kwok. (2003). “Settling Characteristic of Calcareous Sand”. Journal of Hidraulic Engineering. 129, (6), 479-483. Anonim . Bab VII Lingkungan Pengendapan

Anonim . Mekanisme Pembentukan Konfigurasi Dasar [online] tersedia : http://fadlysutrisno.wordpress.com/2010/07/20/mekanisme-pembentukan-konfigurasi-dasar/ [ 5 maret 2013]

B. Przedwojski., R. Blazejewski., K.W., Pilarczyk. (1995) River Training

Techniques “fundamentals, design and application.”. Rotterdam : A.A.

Balkema

Dwi Setiawan, Firman., Suntoyo., Sujantoko. Analisa Tegangan Geser Dasar Dan Total Angkutan Sedimen Pada Gelombang Asimetris. Paper Mahasiswa dan Staf Pengajar pada Jurusan Teknik Kelautan ITS Surabaya : diterbitkan G. E. Stringham, D. B. Simons, H. P. Guy. (1969). “The Behaviour of large

Particles Falling in Quiescent Liquids – Sediment Transport in Aluvial Channels”. Paper of Geological Survey Professional.

http://en.wikipedia.org/wiki/Sphericity [ 5 maret 2013]

Kestin, Joseph., Solokov, Mordechal., A. Wakeham, William. “Viscosity of Liquid Water in the Range -8OC to 150 OC”. Journal Physic Chemical Ref. Data. 7, (3),941-948.

Kironoto, B.A., 1997, ”Diktat Kuliah Transpor Sedimen”, Pascasarjana UGM, Yogyakarta.

57

Nian-Sheng, Cheng. (1997). “Simplified Settling Velocity Formula for Sediment Particle”. Journal of Hidraulic Engineering. 123, 149-152.

Song Zhiyao et al. (2008). “A Simple Formula for Predicting Settling Velocity of Sediment Particles”. Journal of Water Science and Engineering. 1, (1), 37-43. T. Petkov, Jordan., D. Denkov, Nikolai., D. Danov, Krassimir., D. Velev, Orlin., Aust, Richard., Durst, Franz. (1994). “Measurement of the Drag Coefficient of Spherical Particles Attached to Fluid Interfaces”. Journal of Colloid and Interface Science.

Tran-Cong, Sabine., Gay, Michael., E. Michaelides, Efstathois. (2004). “Drag Coefficients of Irregularly Shaped Particles”. Journal of Powder Technology.

139, 21-32.

Universitas Pendidikan Indonesia. (2012). Pedoman Penulisan Karya Ilmiah. Bandung : UPI Press.

Vanoni, V. A. (1997). Sedimentation Engineering. New York : Headquarters of The Society.

Widya Panca Iskandar, Ilga. 2008. Studi Karakteristik Sedimen Di Perairan Pelabuhan Belawan. Tugas Akhir Sarjana pada Fakultas Teknik USU Medan : tidak diterbitkan

Wu, Weiming., S.Y.Wang, Sam. (2006) . “Formulas for Sediment Porosity and Settling Velocity”. Journal of Hydraulic Engineering. 132, (8) 858-862.

(3.1)

(3.2) Partikel

Air raksa yang tumpah

Timbang berat partikel saja dengan timbangan digital. Lalu cawan A kosong ditimbang. Masukkan partikel ke cawan B yang berisi penuh air raksa. Maka akan ada air raksa yang tumpah. Timbang berapa berat air raksa yang tumpah. Volume air raksa yang tumpah sama dengan volume partikel. Untuk mengetahui volume air raksa yang tumpah digunakan rumus :

Dengan : V = volume air raksa (cm3) = volume partikel (cm3) m = berat air raksa (gram)

ρ = berat jenis air raksa (1300 gr/cm3)

Untuk menghitung kecepatan endap cukup dengan perbandingan antara jarak jatuh dengan waktu yang ditempuh.

Dengan : ω = kecepatan endap (m/detik)

A B

24

3.6 Alur Penelitian

Menyiapkan alat dan bahan

Pengukuran parameter pada partikel (Shape factor, berat, volume)

Pengujian dan analisis dengan Particle Drag Coefficient Apparatus

Mulai

Kesimpulan Mengatur suhu fluida

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Kesimpulan penelitian ini adalah jawaban dari pertanyaan dan tujuan penelitian. Dan kesimpulan yang peneliti ambil dalam penelitian ini adalah:

1. Bentuk partikel berpengaruh terhadap kecepatan endapnya. Pada penelitian ini, partikel yang memiliki bentuk cenderung pipih, lebar, dan bersudut lancip memiliki kecepatan endap yang lebih kecil dibandingkan partikel yang cenderung bundar dan menyerupai bola. Hal ini karena pengaruh gaya hambat, pada partikel yg cenderung pipih, lebar dan bersudut lancip memiliki gaya hambat lebih besar karena pengaruh dari luas permukaan partikel yang berhadapan dengan gaya hambat dan pengaruh dari gaya inersia.

2. Kecepatan endap partikel berdasarkan bentuk alaminya tidak sama dengan hasil perhitungan berbagai rumus yang menganggap partikel berbentuk bola. Kecepatan endap pada hasil pengujian berdasarkan bentuk aslinya menunjukkan hasil yang lebih kecil dari rumus dengan asumsi bahwa partikel adalah berbentuk bola.

3. Suhu pada air tidak begitu berpengaruh terhadap kecepatan endap. Karena berkaitan dengan berat jenis dan viskositas air yang tidak berubah signifikan terhadap suhu. Dan pada penelitian ini partikel memiliki angka Reynold besar

55

sekecil apapun akan sangat bermanfaat bagi peneliti-peneliti selanjutnya dalam hal mengembangkan ilmu pengetahuan. Dan dari penelitian ini peneliti memberikan saran bagi peneliti-peneliti selanjutnya antara lain :

1. Akan lebih baik jika alat uji yang digunakan lebih lengkap dan canggih dengan tingkat ketelitian tinggi. Terutama pada pengukuran karakteristik partikel.

2. Ada hal yang patut diteliti lebih lanjut lagi untuk memperkaya ilmu mengenai kecepatan endap sedimen, yaitu mengenai pengaruh bentuk terhadap kecepatan endap sedimen pada partikel yang lebih kecil seperti pasir ataupun partikel yang memiliki nilai Re < 1. Dan juga pengaruh konsentrasi sedimen terhadap kecepatan endapnya.

DAFTAR PUSTAKA

A. Jimenez, Jose., S. Madsen., Ole. (2003). “A Simple Formula to Estimate Settling Velocity of Natural Sediments”. Journal of Waterway, Port, Coastal and Ocean Engineering ASCE. 129, (2), 70-78.

A. Smith, David., Fang Cheung, Kwok. (2003). “Settling Characteristic of

Calcareous Sand”. Journal of Hidraulic Engineering. 129, (6), 479-483.

Anonim . Bab VII Lingkungan Pengendapan

Anonim . Mekanisme Pembentukan Konfigurasi Dasar [online] tersedia : http://fadlysutrisno.wordpress.com/2010/07/20/mekanisme-pembentukan-konfigurasi-dasar/ [ 5 maret 2013]

B. Przedwojski., R. Blazejewski., K.W., Pilarczyk. (1995) River Training

Techniques “fundamentals, design and application.”. Rotterdam : A.A. Balkema

Dwi Setiawan, Firman., Suntoyo., Sujantoko. Analisa Tegangan Geser Dasar Dan Total Angkutan Sedimen Pada Gelombang Asimetris. Paper Mahasiswa dan Staf Pengajar pada Jurusan Teknik Kelautan ITS Surabaya : diterbitkan G. E. Stringham, D. B. Simons, H. P. Guy. (1969). “The Behaviour of large

Particles Falling in Quiescent Liquids – Sediment Transport in Aluvial

Channels”. Paper of Geological Survey Professional.

57

Nian-Sheng, Cheng. (1997). “Simplified Settling Velocity Formula for Sediment

Particle”. Journal of Hidraulic Engineering. 123, 149-152.

Song Zhiyao et al. (2008). “A Simple Formula for Predicting Settling Velocity of

Sediment Particles”. Journal of Water Science and Engineering. 1, (1), 37-43.

T. Petkov, Jordan., D. Denkov, Nikolai., D. Danov, Krassimir., D. Velev, Orlin., Aust, Richard., Durst, Franz. (1994). “Measurement of the Drag Coefficient of Spherical Particles Attached to Fluid Interfaces”. Journal of Colloid and Interface Science.

Tran-Cong, Sabine., Gay, Michael., E. Michaelides, Efstathois. (2004). “Drag

Coefficients of Irregularly Shaped Particles”. Journal of Powder Technology.

139, 21-32.

Universitas Pendidikan Indonesia. (2012). Pedoman Penulisan Karya Ilmiah. Bandung : UPI Press.

Vanoni, V. A. (1997). Sedimentation Engineering. New York : Headquarters of The Society.

Widya Panca Iskandar, Ilga. 2008. Studi Karakteristik Sedimen Di Perairan Pelabuhan Belawan. Tugas Akhir Sarjana pada Fakultas Teknik USU Medan : tidak diterbitkan

Wu, Weiming., S.Y.Wang, Sam. (2006) . “Formulas for Sediment Porosity and