pinsor print
Post on 25-Jun-2015
613 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Gambar 6.1 Profil Aliran pada Pintu Sorong dan Air Loncat
Air Loncat
Pintu Sorong
Modul VI Pintu Sorong dan Air Loncat (Sluice Gate And Hydraulic Jump)
Modul VI
Pintu Sorong dan Air Loncat (Sluice Gate and Hydraulic Jump)
6.1 PENDAHULUAN
Pintu Sorong adalah sekat yang dapat diatur bukaannya.
Setelah aliran melewati pintu sorong, maka akan mengalami
perubahan kondisi dari subkritis ke superkritis. Di tempat lebih
hilir lagi terjadi peristiwa yang dinamakan hydraulic jump
(lompatan hidrolis). Secara fisik pintu sorong dapat digambarkan
sebagai berikut :
6.2 TUJUAN PERCOBAAN
Adapun tujuan dari percobaan ini adalah :
1. Mempelajari sifat aliran yang melalui pintu sorong.
2. Menentukan koefisien kecepatan dan koefisien kontraksi.
Laporan Praktikum Hidrolika Kelompok 33 125
Gambar 6.2 Model Saluran Terbuka untuk Percobaan Pintu Sorong
a
fg
d
e
b c
Modul VI Pintu Sorong dan Air Loncat (Sluice Gate And Hydraulic Jump)
3. Menentukan gaya-gaya yang bekerja pada pintu sorong Fg
dan Fb
4. Menghitung besarnya kehilangan energi akibat air loncat.
5. Menghitung kedalaman kritis dan energi minimum.
6.3 ALAT PERCOBAAN
Adapun alat-alat yang digunakan dalam percobaan adalah
sebagai berikut:
Keterangan Gambar :
a. Pintu sorong
b. Alat pengukur kedalaman
c. Meteran
d. Manometer
e. Sekat pengatur hilir
Laporan Praktikum Hidrolika Kelompok 33 126
d 11 2 d 2
Z1 Z2
Gambar 6.3Venturimeter
datum
Q
hg
h
Modul VI Pintu Sorong dan Air Loncat (Sluice Gate And Hydraulic Jump)
f. Penampuang air
g. Pompa
6.4 TEORI DASAR DAN PENURUNAN RUMUS
6.4.1 Debit Aliran (Q)
Dengan menerapkan prinsip kekekalan energi, impuls -
momentum, dan kontinuitas (kekekalan massa), serta dengan
asumsi terjadi kehilangan energi, dapat diterapkan persamaan
Bernoulli untuk menghitung besar debit berdasarkan tinggi
muka air sebelum dan pada kontraksi.
Besarnya debit aliran (Q) dapat diperoleh dari penurunan
rumus sebagai berikut:
Persamaan Bernoulli (untuk z1 = z2):
Laporan Praktikum Hidrolika Kelompok 33 127
Modul VI Pintu Sorong dan Air Loncat (Sluice Gate And Hydraulic Jump)
V12
2g+P1
ρa g+Z1=
V22
2g+P2
ρag+Z2→Z1=Z2
V12
2g+P1
ρa g=V
22
2 g+P2
ρa g
½V12 + P1 = ½V2
2 + P2
air air
P1 - P2 = ½ (V22 – V1
2)...................................(1)
air
Persamaan Kontinuitas : Q1 = Q2
V1 A1 = V2 A2
V1.¼ d12 = V2. ¼ d2
2 ............ V2 = V1 (d12 / d2
2)...........(2)
Dari persamaan (1) dan (2) didapat:
P1 - P2 = ½ V12(d1
4 /d24 –1)............................(3)
air
Pada pipa venturi
Prinsip pembacaan Manometer :
P1 + airg (H + H) = P2 + airgH + Hgg H
P1 - P2 = airgH + Hgg H - airg(H + H)
Laporan Praktikum Hidrolika Kelompok 33 128
Modul VI Pintu Sorong dan Air Loncat (Sluice Gate And Hydraulic Jump)
P1 - P2 = g H ( Hg- air)......................................(4)
Diketahui:
d1 = 3,15 cm hg = 13,6 gram/cm3
d2 = 2,00 cm a = 1,00 gram/cm3
g = 981 cm/detik2 ρair = 0.997 (pada 25oC)
Dari persamaan (3) dan (4)
( Hg- air) g H = ½ air V12 (d1
4 /d24 –1)
(12.6) x 981 x H = ½ x 0.997 x V12 [(3.15)4/(2.00)4 – 1]
V1 = 69.36
√ΔH
Q = A1V1 = V1. ¼πd12
= 69.36√ΔH .¼ (3.15)2
Q = 172.066 * * (ΔH)1/2 (6.1)
d1 = 3.15 cm ρair = 1.00 gr/cm3
cm]
d2 = 2.00 cm ρHg = 13.60 gr/cm3 g = 9.81
m/s2
cab
6.4.2 Debit Aktual Pada Pintu Sorong
Laporan Praktikum Hidrolika Kelompok 33 129
Modul VI Pintu Sorong dan Air Loncat (Sluice Gate And Hydraulic Jump)
Gambar 6.4 Profil Aliran pada Pintu Sorong
Dengan menggunakan persamaan Bernoulli dapat diturunkan
debit
teoritis (QT):
yo+V 0
2
2g= y1+
V 12
2g⇔ y0− y1=
V 12−V 0
2
2 g
y0(1− y1
y0)=V 1
2−V 02
2 g⇔ yo . 2g=
V 12−V 0
2
(1−y1
y0), karenaV 0
2=V 12( y1
y0)2
,maka
yo . 2 g=
V 12 [1−( y1
y0)2]
(1− y1
y0)
⇔ yo . 2g=
Q2(1−y1
y0)(1+
y1
y0)
b2 . y12(1−
y1
y0)
Q2=b2 . y1
2 . yo . 2g
(1+y1
y0)
⇔maka :QT=b . y1√2 g . y0
(1+y1
y0)
. .. . .. .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. .(6 .2)
Penurunan Rumus Debit Aliran :
Laporan Praktikum Hidrolika Kelompok 33 130
Modul VI Pintu Sorong dan Air Loncat (Sluice Gate And Hydraulic Jump)
Dengan memasukkan harga koefisien kecepatan (Cv) dan
koefisien kontraksi (Cc) ke dalam persamaan (2.2) maka dapt
diperoleh Debit Aktual (Qa).
C c=y1
ygdanC v=
Qa
QT
Qa=b .C c.C v √2.q . y o
√(C c . ygyo )+1
(6.3)
dimana : g = percepatan gravitasi = 9.81 m/detik2
b = lebar saluran = 8 cm
yo, y1, yg (lihat Gambar 6.4)
6.4.3 Gaya yang Bekerja pada Pintu Sorong
Gaya dorong yang bekerja pada pintu sorong akibat tekanan
hidrostatis dapat dihitung dengan menggunakan rumus:
Fh = 0.5 * ρ * g (yo – yg)2
(6.4)
h = yo - yg
Sedangkan gaya dorong lainnya yang bekerja pada pintu sorong
dapat dihitung dengan rumus yang didapat dari penurunan sebagai
berikut :
Laporan Praktikum Hidrolika Kelompok 33 131
Modul VI Pintu Sorong dan Air Loncat (Sluice Gate And Hydraulic Jump)
F=∫out
V d .Q−∫int
V d .Q
12
. γ .Y12−
12
. γ .Y02+F g=ρ .q .V 0−ρ .q .V 1
Di mana
q=Qb
(debit per satuan luas)
Fg=ρ .q .V
0−ρ .q .V
1−1
2. γ .Y
12+1
2. γ .Y
02
Fg=12
. γ .(Y02−.Y
12 )−ρ .q .(V 1−V 0)
Fg=1
2. γ .Y
12.[(Y 0
Y 1)2
−1]−ρ .Qb
. (V1−V
0)
Menurut persamaan kontinuitas
Q=v1. A1=v0 . A0
V1=QA
1=Q
Y1
.b,V 0=
QA
0=Q
Y0.b
Jadi
Fg=1
2. . γY
12.[(Y 0
Y 1)2
−1]−ρ .Qb
.(QY1 .b
−QY
0.b
)
Fg=12
. γ .Y1
2 .[(Y 0
Y 1)2
−1]−ρ .(Qb )2
.(1Y
1.−1Y
0.)
Fg=1
2. γ .Y
12.[(Y 0
Y 1)2
−1]−ρ .Q2
b2 .Y 1
.(1−Y1
Y0. )
Laporan Praktikum Hidrolika Kelompok 33 132
Modul VI Pintu Sorong dan Air Loncat (Sluice Gate And Hydraulic Jump)
Dimana : g = percepatan gravitasi = 9.81 m/detik2
b = lebar saluran = 8 cm
a. Bilangan Froude
F r=v
√g∗y (6.6)
dimana : v = kecepatan aliran
y = tinggi aliran
b. Kedalaman di hulu (Ya) dan hilir (Yb) air loncat memiliki
hubungan sebagai berikut : (untuk lebih jelas lihat Gambar 6.4)
Laporan Praktikum Hidrolika Kelompok 33 133
(6.5)
0
1
12
2
21
202
1 1*
*1****5.0
y
y
yb
Q
y
yygFg
Gambar 6.5 Distribusi Gaya yang Bekerja pada Pintu
Modul VI Pintu Sorong dan Air Loncat (Sluice Gate And Hydraulic Jump)
Y b
Y a
=12∗¿ (6.7)
dimana : Fra = Bilangan Froude di hulu air loncat (titik a)
c. Energi yang hilang akibat adanya air loncat :
Δh=( yb− ya)4∗y a∗yb
3
(6.8)
d. Kedalaman kritis (Yc) dan energi minimum (Eminimum) :
Yc = (Q2 / 2.g.b2)1/3
(6.9)
Eminimum=32∗ yc (6.10)
6.5 Prosedur Percobaan
6.5.1 Percobaan dengan Debit Berubah
a. Tentukan kedudukan pintu sorong terhadap dasar saluran (Yg
tetap)
b. Alirkan air dengan debit minimum yang memungkinkan
terjadinya aliran yang diinginkan
c. Setelah aliran stabil, ukur dan catat Yo, Yg, Y1 , Ya, Xa, Yb dan
Xb, di mana:
Yo = tinggi muka air di hulu pintu sorong
Yg = tinggi bukaan pintu sorong terhadap dasar saluran
Y1 = tinggi muka air terendah di hilir pintu sorong
Laporan Praktikum Hidrolika Kelompok 33 134
Modul VI Pintu Sorong dan Air Loncat (Sluice Gate And Hydraulic Jump)
Ya = tinggi muka air tepat sebelum air loncat
Yb = tinggi muka air tepat setelah air loncat
Xa = kedudukan horizontal titik Ya dari titik nol saluran
Xb = kedudukan horizontal titik Yb dari titik nol saluran
d. Percobaan dilakukan 5 kali dengan mengubah debit aliran
6.5.2 Percobaan dengan Debit Tetap
a. Alat dikalibrasikan dahulu pada titik nol terhadap dasar
saluran.
b. Alirkan air dengan tertentu yang memungkinkan terjadinya
jenis aliran yang diinginkan
c. Atur kedudukan pintu sorong. Tentukan kira-kira pada interval
berapa
profil air loncat masih cukup baik.
d. Setelah aliran stabil, ukur dan catat Yo, Yg, Y1 , Ya, Xa, Yb dan
Xb
e. Percobaan dilakukan 5 kali dengan mengubah kedudukan
pintu sorong.
6.6 CONTOH PERHITUNGAN
6.6.1 Gaya yang bekerja pada pintu sorong
1. Perhitungan Debit
Q = 171.81 * π * (ΔH)1/2
= 171.81 * π * (26,5)1/2
= 2778.57 cm3/s
Laporan Praktikum Hidrolika Kelompok 33 135
Modul VI Pintu Sorong dan Air Loncat (Sluice Gate And Hydraulic Jump)
2. Perhitungan QT
QT=b . y1 √ 2 g . y0
(1+y1
y0)
=8∗3 . 5√ 2∗1000∗14 . 5
(1+ 3 . 514 .5 )
=4279 .62
3. Perhitungan Cc
Cc = y1
yg
= 3.54 = 0.875
4. Perhitungan Cv
Cv = Q a
QT
= 2778.574279.62
= 0.649
5. Perhitungan Fg dan Fh
Fg=[0.5∗ρ∗g∗y12∗( y0
2
y12−1)]−[ ρ∗Q2
b2∗ y1(1− y1
y0)]
Fg=[0.5∗1∗1000∗3.52∗(14.52
3.52 −1)]−[ 1∗27782
82∗3.5 (1− 3.514.5 )]
Fg=72853.16
Laporan Praktikum Hidrolika Kelompok 33 136
Modul VI Pintu Sorong dan Air Loncat (Sluice Gate And Hydraulic Jump)
Fh = 0.5 * ρ * g (yo – yg)2
= 0.5 * 1 * 1000 (14.5-3.5)2
= 55125
6.6.2 Air Loncat
1. Perhitungan Debit
Q = 171,81 x π x (ΔH)1/2
= 171,81 x π x (26.5)1/2
= 2778.57 cm3/s
2. Perhitungan Bilangan Fraude
F r=v
√g∗y
V = Q/A
= 2778.57 / (7.6*5)
= 73.12 cm/s
Fr = 73.12 / (1000*5) ^ 0,5
= 1.034
3. Perhitungan Yb/Ya Teoritis
Y b
Y a
=12∗¿
Laporan Praktikum Hidrolika Kelompok 33 137
Modul VI Pintu Sorong dan Air Loncat (Sluice Gate And Hydraulic Jump)
¿0.5∗[√ (1+8∗1.0342 )−1]
¿1.05
4. Perhitungan kehilangan energi
Δh=(6 . 5−5 )3
4∗5∗6 .5
Δh=0.026
5. Perhitungan kedalaman kritis dan energi minimum
Yc = [Q2 / (2.g.b2)]1/3
Yc = [(2778.57)2 / (2*1000*7.62)]1/3
= 4.06
Eminimum=32∗ yc
Eminimum=32∗4.06
Eminimum=6.09
6.7 TABEL PERCOBAAN
Lebar Saluran = ( 7.6 cm )
Laporan Praktikum Hidrolika Kelompok 33 138
ba
ab
yy
yyh
**4
)( 3
Modul VI Pintu Sorong dan Air Loncat (Sluice Gate And Hydraulic Jump)
Data Pengamatan
Percobaan A: Debit Tetap, yg Berubah
Bacaan Manometer H1 = ( 8 cm ), H2 = ( 34.5 cm )
Percobaan B: Debit Berubah, yg Tetap
yg = ( 4 cm ), xg = (155 cm )
Percobaan A : Debit Tetap, yg Berubah
No.
Praktikum Pintu Sorong ( cm ) QA
(cm3/detik)
QT
(cm3/detik)
Cc Cv Fh Fg
H1 H2 Δh yg y0 y1
1 834.5 26.5 4 14.5 2.5 2778.57 2988.22
0.625
0.93
55125
62066.65
2 834.5 26.5 4.25 13.5 2.7 2778.57 3078.00
0.635
0.90
42781
51737.19
3 834.5 26.5 4.5 11 3 2778.57 2997.63
0.667
0.93
21125
26755.88
4 834.5 26.5 4.75 10.5 3.1 2778.57 2999.92
0.653
0.93
16531
22895.21
5 834.5 26.5 5 9.5 3.2 2778.57 2899.35
0.640
0.96
10125
15005.61
No
Praktikum Air Loncat ( cm ) QA
(cm3/detik)
V (cm/s
) Fra
yb/ya yb/
ya ukur ΔH Yc
Emin
H1 H2 Δh xa ya xb yb teori
1 834.5
26.5 325 5 333 6.5 2778.57 73.12
1.034 1.05 1.30
0.03
4.06
6.09
2 834.5
26.5
297.5 4.5
305.5 7.5 2778.57 81.24
1.211 1.28 1.67
0.20
4.06
6.09
3 834.5
26.5
271.5 4.5
281.5 7.5 2778.57 81.24
1.211 1.28 1.67
0.20
4.06
6.09
4 834.5
26.5
224.7 4
235.5 7 2778.57 91.40
1.445 1.60 1.75
0.24
4.06
6.09
Laporan Praktikum Hidrolika Kelompok 33 139
Modul VI Pintu Sorong dan Air Loncat (Sluice Gate And Hydraulic Jump)
5 834.5
26.5 182 4.5
193.5 7.5 2778.57 81.24
1.211 1.28 1.67
0.20
4.06
6.09
Percobaan B : Debit Berubah, yg Tetap
No.
Praktikum Pintu Sorong ( cm ) QA
(cm3/detik)
QT
(cm3/detik)
Cc Cv Fh Fg
H1 H2 Δh yg y0 y1
1 34.5 8.5 26 4 13.1 2.5 2752.23 2818.240.62
50.98
41405
40233.94
2 33.5 9.5 24 4 12.3 2.5 2644.26 2716.710.62
50.97
34445
33940.05
3 32.5 10.5 22 4 11.3 2.7 2531.68 2771.450.67
50.91
26645
28921.32
4 31.5 11.5 20 4 10.5 2.7 2413.87 2652.130.67
50.91
21125
23725.02
5 30.5 12.5 18 4 9.7 2.8 2290.00 2610.980.70
00.88
16245
20059.59
No
Praktikum Air Loncat ( cm ) QA
(cm3/detik)
V (cm/s
) Fra
yb/ya yb/
ya ukur ΔH Yc
EminH1 H2 Δh xa ya xb yb teori
1 34.5 8.5 26 339 5345.
4 6.5 2752.23 73.431.02 1.03 1.30
0.03
4.03
6.05
2 33.5 9.5 24 316 5 324 6.5 2644.26 69.590.98 0.98 1.30
0.03
3.93
5.89
3 32.510.5 22 286 5
290.5 6 2531.68 66.62
0.92 0.92 1.20
0.01
3.81
5.72
4 31.511.5 20 224 5
232.5 6 2413.87 63.52
0.87 0.87 1.20
0.01
3.69
5.54
5 30.512.5 18 294 4.5
202.5 6 2290 66.96 1 1 1.33
0.03
3.57
5.35
Laporan Praktikum Hidrolika Kelompok 33 140
Modul VI Pintu Sorong dan Air Loncat (Sluice Gate And Hydraulic Jump)
Tabel Data
Cc Cv Yg Yo Yg/Yo
0.625 0.68 4 14.50.2758
62
0.635 0.9 4.25 13.50.3148
15
0.667 0.93 4.5 110.4090
91
0.653 0.93 4.75 10.50.4523
81
0.64 0.96 5 9.50.5263
16
0.625 0.72 4 13.10.3053
44
0.625 0.7 4 12.30.3252
03
0.675 0.69 4 11.30.3539
82
0.675 0.64 4 10.50.3809
52
0.7 0.59 4 9.70.4123
71
Yb/Ya Yb/Yateori Ukur
1.05 1.3
1.28 1.67
1.28 1.67
1.6 1.75
1.28 1.67
Laporan Praktikum Hidrolika Kelompok 33 141
Yg/Yo Fg/Fh0.2758
6 1.32160.3148
11.2093
50.4090
91.2665
50.4523
81.3849
90.5263
21.4820
40.2758
61.3657
1
0.2963 1.44010.3636
4 1.63020.3809
5 1.780.4210
52.0523
2
Modul VI Pintu Sorong dan Air Loncat (Sluice Gate And Hydraulic Jump)
0.74 1.3
0.67 1.3
0.6 1.2
0.53 1.2
0.57 1.33
Untuk debit tetap, Yg berubah
L Yb L/Yb Fra
8 6.5 1.23 1.034
8 7.5 1.07 1.211
10 7.5 1.33 1.211
10.8 7 1.54 1.445
11.5 7.5 1.53 1.211Untuk debit berubah, Yg tetap
6.4 6.5 0.98 1.02
8.5 6.5 1.31 1
4.5 6 0.75 0.95
8.5 6 1.42 0.91
8.5 6 1.42 1.01
Untuk Debit berubah
YcEmin
4.03 6.05
3.9 5.89
Laporan Praktikum Hidrolika Kelompok 33 142
Modul VI Pintu Sorong dan Air Loncat (Sluice Gate And Hydraulic Jump)
33.8
1 5.723.6
9 5.543.5
7 5.35
6.8 GRAFIK
6.8.1 Pintu Sorong
0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.550
0.2
0.4
0.6
0.8
1
f(x) = − 5.91728742093 x³ + 4.00467010504 x² − 0.17584392297 x + 0.481992711901R² = 0.675581738756257
Yg/Yo vs Cc
Yg/Yo vs CcPolynomial (Yg/Yo vs Cc)
Yg/Yo
Cc
Laporan Praktikum Hidrolika Kelompok 33 143
Modul VI Pintu Sorong dan Air Loncat (Sluice Gate And Hydraulic Jump)
0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.550
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
f(x) = − 7.51555861498 x³ + 15.3009347737 x² − 7.5807038466 x + 1.82663217083R² = 0.329811539123616
Yg/Yo vs Cv
Yg/Yo vs CvPolynomial (Yg/Yo vs Cv)
Yg/Yo
Cv
0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.550
0.5
1
1.5
2
2.5
f(x) = 1.9411648132326 x + 1R² = 0.955066962400739f(x) = 0.839011285192232 x + 1R² = 0.96881875192082
Fg/Fh vs Yg/Yo
Debit TetapLinear (Debit Tetap)Debit BerubahLinear (Debit Berubah)
Yg/Yo
Fg/F
h
Laporan Praktikum Hidrolika Kelompok 33 144
Modul VI Pintu Sorong dan Air Loncat (Sluice Gate And Hydraulic Jump)
6.8.2 Air Loncat
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 20
1
2
3
4
5
f(x) = 1.37807400379507 xR² = 0.946486308355028
(Yb/Ya teori) vs (Yb/Ya ukur)
(Yb/Ya teori) vs (Yb/Ya ukur)
Linear ((Yb/Ya teori) vs (Yb/Ya ukur))
(Yb/Ya) Teori
(Yb/
Ya) U
kur
0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.51
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
Fra vs L/Yb
Debit Tetap
Fra
L/Yb
Laporan Praktikum Hidrolika Kelompok 33 145
Modul VI Pintu Sorong dan Air Loncat (Sluice Gate And Hydraulic Jump)
0.9 0.92 0.94 0.96 0.98 1 1.02 1.040.600.700.800.901.001.101.201.301.401.50
Fra vs L/Yb
Debit Berubah
Fra
L/Yb
Debit Tetap
Laporan Praktikum Hidrolika Kelompok 33 146
Modul VI Pintu Sorong dan Air Loncat (Sluice Gate And Hydraulic Jump)
0 2 4 6 8 10 12 14 160
2
4
6
8
10
12
14
16
E vs y
(E vs y)1(E vs y)2(E vs y)3(E vs y)4(E vs y)5E = yCritical State
E
y
Debit Berubah
0 2 4 6 8 10 12 14 160
2
4
6
8
10
12
14
16
E vs y
(E vs y)1(E vs y)2(E vs y)3(E vs y)4(E vs y)5E = yCritical State
E
y
6.9 ANALISIS
Laporan Praktikum Hidrolika Kelompok 33 147
Modul VI Pintu Sorong dan Air Loncat (Sluice Gate And Hydraulic Jump)
A. Pintu Sorong
i. Grafik Cc Vs Yg/Yo
Grafik Cc vs Yg/Yo didekati dengan menggunakan
trendline polynomial pangkat 3 dengan tujuan untuk
melihat nilai ekstrim (maksimum dan minimum) dari
koefisien kontraksi (Cc) pada setiap nilai Yg/Yo dari
hasil percobaan. Nilai Cc selalu lebih kecil dari 1
karena didapat dari Cc = Y1/Yg, dimana nilai Y1 < Yg.
Nilai perbandingan Yg/Yo juga lebih kecil dari 1 karena
nilai Yg < Yo. Dari hasil plot data juga dapat dilihat
dengan jelas bahwa nilai Cc dan perbandingan Yg/Yo
selalu lebih kecil dari 1.
ii. Grafik Cv Vs Yg/Yo
Grafik Cv vs Yg/Yo didekati dengan menggunakan
trendline polynomial pangkat 3 dengan tujuan untuk
melihat nilai ekstrim (maksimum dan minimum) dari
koefisien kecepatan (Cv). Nilai maksimum/minimum
didapatkan dengan cara menurunkan trendline
pangkat 3 terhadap x untuk mendapatkan nilai x. Nilai
Cv yang ideal seharusnya adalah 1 dimana nilai
perbandingan Q aktual dan Q teoritis adalah sama
besar. Tetapi pada kenyataanya nilai Q aktual lebih
kecil daripada Q teori karena pada Q teori dianggap
ideal dan tidak ada gesekan.
Laporan Praktikum Hidrolika Kelompok 33 148
Modul VI Pintu Sorong dan Air Loncat (Sluice Gate And Hydraulic Jump)
iii. Grafik Fg/Fh Vs Yg/Yo
Fh adalah gaya hidrostatis yang bekerja pada bagian
pintu sorong yang terkena air, sedangkan Fg adalah
gaya dorong lain yang bekerja pada bagian pintu lain
yang tidak terkena air untuk mengimbangi gaya
hidrostatis tersebut. Nilai Fg yang baik adalah lebih
besar dari Fh supaya dapat menahan gaya hidrostatis
tersebut. Hal ini sesuai dengan grafik yang nilai
perbandingan Fg/Fh lebih besar dari 1. Dari grafik
dapat diamati juga bahwa nilai Yg selalu lebih kecil
dari Yo. Apabila Yo < Yg, maka pintu tidak akan
mengalami gaya hidrostatis yang artinya air akan
mengalir begitu saja.
B. Air Loncat
i. Grafik Yb/Ya (Ukur) Vs Yb/Ya (Teori)
Grafik Yb/Ya(Ukur) vs Yb/Ya(Teori) menggunakan
pendekatan trendline linear. Grafik ini bertujuan unutk
membandingkan hasil yang didapatkan dari percobaan
dan secara teoritis. Secara ideal, grafik ini seharusnya
membentuk sudut 45º atau gradien = 1 yang artinya
hasil pengukuran (percobaan) sama dengan hasil
teoritis. Tetapi, dari hasil yang didapatkan ternyata
grafik lebih cenderung ke kanan dan gradien < 1 yang
artinya hasil percobaan lebih kecil dari hasil teoritis.
Laporan Praktikum Hidrolika Kelompok 33 149
Modul VI Pintu Sorong dan Air Loncat (Sluice Gate And Hydraulic Jump)
ii. Grafik L/Yb Vs Fr
Grafik ini menunjukan besarnya panjang loncatan
hidraulik, yaitu jarak antara permukaan depan
loncatan sampai suatu titik pada permukaan gulungan
ombak yang sedang menuju ke hilir. Semakin besar
nilai L/Yb, maka semakin besar pula Bilangan Fraude.
Hal ini sesuai karena semakin besar loncatan maka
aliran airnya semakin cepat pula. Air loncat
menyebabkan penggerusan pada dasar saluran dan
besarnya penggerusan tergantung pada kecepatan air.
Makin besar kecepatan air, makin besar pula
penggerusan yang terjadi. Jenis aliran yang dapat
menimbulkan penggerusan adalah aliran turbulen atau
aliran yang dalam keadaan superkritis. Dari grafik ini
bisa diketahui panjang loncatan air yang terjadi
sehingga dapat dibuat rancangan perkerasan pada
daerah air loncat tersebut.
iii. Grafik Y Vs E
Grafik di atas menunjukkan hubungan antara tingkat
energi dengan tinggi muka air. Grafik tersebut
menunjukkan bahwa untuk suatu energi spesifik
tertentu terdapat dua kemungkinan kedalaman, taraf
rendah dan taraf tinggi. Pada keadaan kritis kedua
Laporan Praktikum Hidrolika Kelompok 33 150
Modul VI Pintu Sorong dan Air Loncat (Sluice Gate And Hydraulic Jump)
kedalaman seolah menyatu dan dikenal sebagai
kedalaman kritis (Yc). Keadaan kritis adalah keadaan
aliran dimana energi spesifiknya untuk suatu debit
tertentu adalah minimum. Daerah di bawah garis kritis
menunjukkan keadaan aliran superkritis dan daerah di
atas garis tersebut menunjukkan keadaan aliran
subkritis. Pada grafik juga dapat dilihat hubungan
antara debit dengan energi spesifiknya(tinggi tenaga
dihitung dari dasar saluran). Semakin besar debit
maka tingkat energinya juga akan semakin tinggi.
6.10 SIMPULAN DAN SARAN
6.10.1Simpulan
Pada percobaan pintu sorong ini, kita dapat mengamati
perubahan aliran dari kritis, subkritis dan superkritis yang
terjadi dari hulu saluran sampai ke hilir saluran. Percobaan ini
juga dapat digunakan untuk menghitung panjang perkerasan
yang akan digunakan pada daerah air loncat di dasar saluran
irigasi. Adanya loncatan hidrolik ini akan menimbulkan
kehilangan energi.
6.10.2Saran
Untuk mendapatkan pemahaman yang maksimal dari berbagai
modul, ada baiknya percobaan beberapa modul tidak dilakukan
dalam satu hari.
Laporan Praktikum Hidrolika Kelompok 33 151
Modul VI Pintu Sorong dan Air Loncat (Sluice Gate And Hydraulic Jump)
Laporan Praktikum Hidrolika Kelompok 33 152
top related