Aliran Seragam Pada Saluran Terbuka

Aliran Seragam Pada Saluran TerbukaDasar-dasar aliran dalam saluran terbuka :Aliran saluran terbuka (open chanel flow)Aliran saluran tertutup (pipe flow)Type aliranAliran mantap (steady flow)Aliran tak mantap (unsteady flow)Aliran merata (uniform flow)Aliran tak merata (non uniform flow)Keadaan aliranAliran laminer dan turbulenAliran sub kritis, Kritis dan superkritisKriteria aliran dalam keadaan kritisPenentuan tipe aliran dapat didasarkan pada nilai angka Froude (Fr), yang mempunyai bentuk

Dengan V dan y adalah kecepatan dan kedalaman aliran. Aliran adalah sub kritis apabila Fr < 1, kritis apabila Fr = 1 dan superkritis apabila Fr > 1.

Kedalaman kritis untuk debit tertentu terjadi bila energy minimum atau dengan kata lain keadaan kritis terjadi jika

Tolok ukur aliran kritis

Aliran Sub kritis(mengalir) dan Aliran Superkritis (meluncur)Diantara kedua aliran tersebut adalah alirankritis.Aliran disebut subkritis apabila suatu gangguan (misalnya batu dilemparkan ke dalam aliran sehingga menimbulkan gelombang) yang terjadi disuatu titik pada aliran dapat menjalar ke arah hulu.

Dengan kata lain

Aliran subkritis dikendalikan oleh halangan di hilir sementara aliran superkritis dipengaruhi pengendalian hulu aliran.

Aliran subkritis dipengaruhi oleh kondisi hilir, dengan kata lain keadaan di hilir akan mempengaruhi aliran disebelah hulu.Apabila kecepatan aliran cukup besar sehingga gangguan yang terjadi tidak menjalar ke hulu maka aliran adalah superkritis.

v = kecepatan aliranc = kecepatan gelombangKarena , persamaan untuk energy spesifik pada saluran yang kemiringannya kecil dengan = 1, dapat ditulis

Dideferensialkan terhadap y dengan ketentuan Q adalah konstan,

Selisih luas air dA didekat permukaan bebas adalah Sama dengan T dy.

Dengan dA/dy = T dan kedalaman hidrolik D = A/T, maka persamaan di atas menjadi

Pada keadaan kritis, aliran energy spesifik adalah minimum atau dE/dy = 0.Sebab itu persamaan diatas menjadi

KEMIRINGAN KRITISDengan menggunakan subscrib c untuk menandai parameter geometris dubawah keadaan aliran kritis, Persamaan Manning dapat ditulis sebagai berikut:

Aplikasi aliran kritisKeadaan aliran saluran prismatis dengan kemiringan kecilKeadaan aliran yang dipengaruhi oleh bagian hilirGaris kedalaman kritisLengkung air balikPenambahan kedalaman akibat adanya air balikKedalaman aliran bila tak ada bendungLengkung penurunan muka air