curent meter

18
25 Laporan Praktikum Hidrolika BAB IV PENGUKURAN DEBIT DENGAN CURRENT METER IV.1. TUJUAN PERCOBAAN Dengan mengukur kecepatan aliran dengan alat ukur current meter serta dimensi saluran yang dapat diketahui, maka besarnya debit aliran pada saluran tersebut dapat diketahui. IV.2. ALAT-ALAT YANG DIGUNAKAN 1. Stop watch 2. Alat pengukur kecepatan arus Current meter yang terdiri dari : Counter ( box penghitung putaran propeler ) Stick dengan propelernya 3. Saluran terbuka berbentuk (penampang) trapesium. IV.3. TEORI Sket Percobaan Current meter L = 162.8 cm T Kelompok 13 I I I H = 41.9 cm h1 h1 = h3 d

Upload: andro-amellonado

Post on 27-Jun-2015

461 views

Category:

Documents


4 download

TRANSCRIPT

Page 1: Curent Meter

25

Laporan Praktikum Hidrolika

BAB IVPENGUKURAN DEBIT

DENGAN CURRENT METER

IV.1. TUJUAN PERCOBAANDengan mengukur kecepatan aliran dengan alat ukur current meter serta dimensi saluran yang dapat diketahui, maka besarnya debit aliran pada saluran tersebut dapat diketahui.

IV.2. ALAT-ALAT YANG DIGUNAKAN1. Stop watch

2. Alat pengukur kecepatan arus Current meter yang terdiri dari :

Counter ( box penghitung putaran propeler )

Stick dengan propelernya

3. Saluran terbuka berbentuk (penampang) trapesium.

IV.3. TEORI

Sket Percobaan Current meter

L = 162.8 cm

T

B = 46 cm

Debit pada suatu pias penampang aliran saluran terbuka :

q = Ai x vi

Kelompok 13

II IIII H = 41.9 cm

h1

h1 = h3

d

Page 2: Curent Meter

25

Laporan Praktikum Hidrolika

Debit pada suatu penampang aliran saluran terbuka :

Q = q = ( Ai x vi ) = A x v

dimana :

Ai = luas penampang basah pias

vi = kecepatan rata-rata aliran pada penampang pias

A = luas penampang basah saluran

V = kecepatan aliran rata-rata pada penampang saluran

vi dapat dicari dengan menghitung rata-rata kecepatan garis arus tiap kedalaman

yang dirumuskan sesuai dengan jenis Current meter yang digunakan.

Kecepatan rata-rata aliran pada setiap penampang pias vi berdasarkan atas

sejumlah titik pengukuran adalah sebagai berikut :

1 titik pengukuran : vi = u0,6

2 titik pengukuran : vi = (u0,2 + u0,8) / 2

3 titik pengukuran : vi = (u0,2 + 2u0,6 + u0,8) / 4

Kedalaman diukur dari muka air.

IV.4. PROSEDUR PERCOBAAN

1. Ukur dimensi saluran yang akan digunakan sebagai saluran percobaan.

Pengukuran debit pada percobaan ini dilakukan bersaman dengan aliran air

untuk percobaan pengukuran debit dengan tipe alat lainnya (ambang lebar,

ambang tipis dan parshall).

2. Semua peralatan setelah siap yaitu saluran terbuka telah dialirkan dengan

aliran yang konstan dari reservoir, penampang saluran dibagi-bagi menjadi

3 (tiga) pias/bagian dengan lebar permukaan yang sama.

3. ukur tinggi air penampang basah saluran, lebar permukaan basah dan lebar

permukaan air setiap pias.

4. Stick dan propeler current meter dimasukkan kedalam saluran dan ditempatkan

pada masing-masing kedalaman 0,2h ; 0,6h dan 0,8h (h=tinggi muka air dari

dasar saluran).

5. Propeler ditempatkan tegak lurus menghadap arus aliran, setelah tepat pada

posisi yang dimaksud tombol pada counter ditekan bersamaan dengan itu stop

watch juga dijalankan sampai pada interval waktu tertentu (15 detik) counter

dan stop watch dihentikan, jumlah putaran (N) pada counter dicatat.

Kelompok 13

Page 3: Curent Meter

25

Laporan Praktikum Hidrolika

6. Percobaan diatas diulang sebanyak tiga kali untuk beberapa tinggi muka air (h)

sesuai dengan perubahan aliran yang ditentukan.

7. Prosedur pengukuran ini dilakukan untuk setiap perubahan debit aliran

percobaan (5 debit).

IV.5. DATA PERCOBAAN PENGUKURAN DEBIT DENGAN CURRENT METER

t = 15 dt

Data Current meter : A.OTF Kempten type-4

No alat 1-205539

Data propeler : Jenis/no. propeler : A.OTF Kempten C2-79006

N < 2,57 V = 0,0626 N + 0,015 m/dt

2,57 ≤ N < 7,5 V = 0,0552 N + 0,034 m/dt

7,5 ≤ N < 17,79 V = 0,0536 N + 0,046 m/dt

Data saluran :

Lebar dasar 45 cmDebit I : T = 140 cm h = 33,6 cm (di tengah saluran)

Debit II : T = 136 cm h = 31,4 cm (di tengah saluran)

Debit III : T = 125 cm h = 28,5 cm (di tengah saluran)

Debit IV : T = 120 cm h = 26,8 cm (di tengah saluran)

Debit V : T = 93 cm h = 17,8 cm (di tengah saluran)

Sket gambar penampang saluran

L = 162.8 cm

T

H = 41.9 cm h

B = 45 cm

Kelompok 13

II IIII

Page 4: Curent Meter

25

Laporan Praktikum Hidrolika

Tabel Data Pengamatan :

DEBIT I

Titik Pengukuran

(pias)

 Jumlah Putaran Propeler ( n )

 I II III

  39 15 36U 0,2 36 15 41

  42 15 35n rata-rata 39 15 37,33

  33 9 30U 0,6 39 11 32

  36 7 35n rata-rata 36 9 32,33

  33 6 29U 0,8 36 5 32

  31 10 30n rata-rata 33,33 7 30,33

DEBIT II

Titik Pengukuran

(pias)

 Jumlah Putaran Propeler ( n )

 I II III

  35 10 40U 0,2 36 13 42

  35 16 35n rata-rata 35,33 13 39

  34 14 30U 0,6 40 10 33

  39 13 26n rata-rata 37,67 12,33 29,67

  33 5 23U 0,8 41 9 31

  28 8 25n rata-rata 29.3333 7,33 26,33

Kelompok 13

Page 5: Curent Meter

25

Laporan Praktikum Hidrolika

DEBIT III

Titik Pengukuran

(pias)

 Jumlah Putaran Propeler ( n )

 I II III

  36 14 40U 0,2 35 13 39

  43 14 39n rata-rata 38 13,67 39,33

  26 10 35U 0,6 26 8 36

  30 8 28n rata-rata 27,33 8,67 33

  30 8 32U 0,8 29 10 33

  27 9 29n rata-rata 28,67 9 31,33

DEBIT IV

Titik Pengukuran

(pias)

 Jumlah Putaran Propeler ( n )

 I II III

  31 12 41U 0,2 33 16 42

  27 14 41n rata-rata 30,33 14 41,33

  29 12 21U 0,6 35 12 26

  32 11 27n rata-rata 32 11,67 24,67

  20 11 29U 0,8 23 12 30

  25 14 28n rata-rata 22,67 12,33 29

DEBIT V

Titik Pengukuran (pias)

 Jumlah Putaran Propeler ( n )

 I II III

  28 12 30

U 0,2 26 14 25

Kelompok 13

Page 6: Curent Meter

25

Laporan Praktikum Hidrolika

  28 18 25

n rata-rata 27,33 14,67 26,67  23 14 24

U 0,6 21 13 24  25 15 26

n rata-rata 23 14 24,67  23 11 29

U 0,8 25 14 29  26 15 28

n rata-rata 24,67 13,33 28,67Contoh perhitungan :

Debit I

Pada pengukuran 0,2h, diperoleh n rata-rata = (39+36+42)/3 = 39put

Pada pengukuran 0,6h, diperoleh n rata-rata = (33+39+36)/3 = 36 put

Pada pengukuran 0,8h, diperoleh n rata-rata = (33+36+31)/3 = 33,33 put

Waktu putar ( t ) = 15 dt

Pada pengukuran 0,2h, diperoleh N = n rata-rata = 39 = 2,6

t 15

Karena 2,57 ≤ N ≤ 7,5 => U = ( 0,0552N + 0,034 ) x 100 cm/dt

= ( 0,0552 (2,6) + 0,034 ) x 100

= 17,752cm/dt

Pada pengukuran 0,6h, diperoleh N = n rata-rata = 36 = 2,4

t 15

Karena N < 2,57 => U = ( 0,0626N + 0,015 ) x 100 cm/dt

= ( 0,0626 (2,4) + 0,015 ) x 100

= 16,524 cm/dt

Pada pengukuran 0,8h, diperoleh N = n rata-rata = 33,33 = 2,2222

t 15

Karena N < 2,57 => U = ( 0,0626N + 0,015 ) x 100 cm/dt

= ( 0,0626 (2,2222) + 0,015 ) x 100

= 15,411 cm/dt

Sehingga diperoleh :

Kelompok 13

Page 7: Curent Meter

25

Laporan Praktikum Hidrolika

Vpias I = U0,2h + 2U0,6h + U0,8h

4

= 17,752+2(16,524)+15,411 4

= 16,553 cm/dt

Alas = T – B = 140 - 45 = 47,5 cm 2 2

Luas pias I ( AI ) = 0,5 x alas x h = 0,5 x 47,5 x 33.6= 798 cm2

Qpias I = AI x Vpias I = 798 x 16,553 = 13209,117 cm3/dt

Perhitungan untuk pias II dan pias III dapat dilakukan dengan cara yang sama,

sehingga diperoleh Qpias II dan Qpias III . Dan untuk menghitung Qtotal untuk debit I

dilakukan dengan cara :

Q total = Qpias I + Qpias II + Qpias III

( catatan : untuk luas pias II ( AII ) karena berbentuk persegi panjang dihitung

dengan cara : AII = B.h = 45 x 33,6 = 1512 cm2

Dan hasil perhitungan dapat dilihat pada tabel berikut ini :

DEBIT I :

Pias

hn

nrata-

rata

tN=n/t

U Vpias hpias T A q Q h

 cm

(sekon)

 cm/dt

cm/dt

cm cmcm

2cm3/

dtcm3/dt cm

I0.2h

39

36

42

39,00

15,00

2,600

17,752

16,553

18140,0

428

7076,313

22198,0400

3,6000

 0.6h

33

39

36

36,00

15,00

2,400

16,524

10,8000

 0.8h

33

36

31

33,33

15,00

2,222

15,411

14,4000

II0.2h

15

15

15

15,00

15,00

1,000

7,760

5,673

33,6

140,0

1512

8578,080

6,7200

 0.6h

911

79,00

15,00

0,600

5,256

20,1600

 0.8h

6 510

7,00

15,00

0,467

4,421

26,8800

III0.2h

36

41

35

37,33

15,00

2,489

17,080

15,307

18140,0

428

6543,648

3,6000

 0.6h

30

32

35

32,33

15,00

2,156

14,994

10,8000

  0. 2 3 3 30, 15,0 2,0 14,1 14,40

Kelompok 13

Page 8: Curent Meter

25

Laporan Praktikum Hidrolika

8h 9 2 0 33 0 22 59 00

DEBIT II :

Pias h

nnrata-

rata

tN=n/t U Vpias

hpias T A q Q

h

 cm

(sekon)  

cm/dt

cm/dt cm cm cm2

cm3/dt cm3/dt

cm

I0.2h

35

36

35

35,33

15,00

2,356

16,246

13,881

17136,0

386,750

5368,434

19614,1071

3,4000

 0.6h

26

26

30

27,33

15,00

1,822

12,907

10,2000

 0.8h

30

29

27

28,67

15,00

1,911

13,464

13,6000

II0.2h

14

13

14

13,67

15,00

0,911

7,204

5,673

31,4

136,0

1413,000

8016,420

6,2800

 0.6h

10 8 8

8,67

15,00

0,578

5,117

18,8400

 0.8h 8

10 9

9,00

15,00

0,600

5,256

25,1200

III0.2h

40

39

39

39,33

15,00

2,622

17,915

16,107

17136,0

386,750

6229,253

3,4000

 0.6h

35

36

28

33,00

15,00

2,200

15,272

10,2000

 0.8h

32

33

39

34,67

15,00

2,311

15,968

13,6000

DEBIT III :

Pias h

nnrata-

rata

tN=n/15 U Vpias

hpias T A q Q

h

 cm

(sekon)  

cm/dt

cm/dt

cm cm cm2

cm3/dt cm3/dt

cm

I0.2h 36

35

43

38,00

15,00

2,533

17,359

14,159

14,3

125,0

286,000

4049,506

15929,1707

2,8600

 0.6h 26

26

30

27,33

15,00

1,822

12,907

8,5800

 0.8h 30

29

27

28,67

15,00

1,911

13,464

11,4400

II0.2h 14

13

14

13,67

15,00

0,911

7,204

5,673

28,5

125,0

12837276,050

5,7000

 0.6h 10 8 8

8,67

15,00

0,578

5,117

17,1000

 0.8h 8

10 9

9,00

15,00

0,600

5,256

22,8000

III 0.2h

40 39

39

39,33

15,00

2,622

17,875

16,097

14,3

125,0

286,000

4603,615

2,8600

Kelompok 13

Page 9: Curent Meter

25

Laporan Praktikum Hidrolika

 0.6h 35

36

28

33,00

15,00

2,200

15,272

8,5800

 0.8h 32

33

39

34,67

15,00

2,311

15,968

11,4400

DEBIT IV :

Pias h

nnrata-

rata

tN=n/15

U Vpiashpias

T A q Q h

 cm

(sekon)

 cm/dt

cm/dt

cm cm cm2 cm3/dt

cm3/dt cm

I0.2h

31

33

27

30,33

15,00

2,022

14,159

13,707

15,5

120,0

290,625

3983,597

16096,3028

3,1000

 0.6h

29

35

32

32,00

15,00

2,133

14,855

9,3000

 0.8h

20

23

25

22,67

15,00

1,511

10,960

12,4000

II0.2h

12

16

14

14,00

15,00

0,933

7,343

6,682

26,8

120,0

12068058,358

5,3600

 0.6h

12

12

11

11,67

15,00

0,778

6,369

16,0800

 0.8h

11

12

14

12,33

15,00

0,822

6,647

21,4400

III0.2h

41

42

41

41,33

15,00

2,756

18,611

13,950

15,5

120,0

290,625

4054,348

3,1000

 0.6h

21

26

27

24,67

15,00

1,644

11,794

9,3000

 0.8h

29

30

28

29,00

15,00

1,933

13,603

12,4000

DEBIT V :

Pias h

nnrata-

rata

tN=n/15 U Vpias

hpias T A q Q

h

 cm

(sekon)  

cm/dt

cm/dt cm

cm cm2

cm3/dt cm3/dt

cm

I0.2h

28

26

28

27,33

15,00

1,822

12,907

11,725

10,5

93,0

123,375

1446,531

8991,0511

2,1000

 0.6h

23

21

25

23,00

15,00

1,533

11,099

6,3000

 0.8h

23

25

26

24,67

15,00

1,644

11,794

8,4000

II0.2h

12

14

18

14,67

15,00

0,978

7,621

7,343

17,8

93,0

8196012,175

3,5600

 0.6h

14

13

15

14,00

15,00

0,933

7,343

10,6800

 0.8h

11

14

15

13,33

15,00

0,889

7,064

14,2400

III 0. 3 2 2 26, 15,0 1,77 12,6 12,4 10 93 123, 1532, 2,10

Kelompok 13

Page 10: Curent Meter

25

Laporan Praktikum Hidrolika

2h 0 5 5 67 0 8 29

20 ,5 ,0 375 345

00

 0.6h

24

24

26

24,67

15,00

1,644

11,794

6,3000

 0.8h

29

29

28

28,67

15,00

1,911

13,464

8,4000

Kelompok 13

Page 11: Curent Meter

25

Laporan Praktikum Hidrolika

Kelompok 13

Page 12: Curent Meter

25

0

5

10

15

20

25

0 1 2 3 4 5 6 7 8

diagram kecpatan

Laporan Praktikum Hidrolika

Kelompok 13

Page 13: Curent Meter

25

Laporan Praktikum Hidrolika

KESIMPULAN

1. Secara teori pada percobaan pengukuran debit dengan current meter, pias I dan

pias III mempunyai kecepatan yang sama.

Tetapi pada percobaan, didapat pias III jauh lebih kecil kecepatannya dibanding

pias I, hal ini karena adanya penempatan ijuk yang tidak rata.

2. Selain faktor diatas, disebabkan juga karena penempatan alat current meter yang

kurang pas:

* Tongkat alat tidak benar-benar lurus vertikal

* Ketinggian propeler yang tidak tepat.

Kelompok 13

Page 14: Curent Meter

25

Laporan Praktikum Hidrolika

3. Pengukuran dengan alat ukur current meter kurang begitu teliti, hal ini bisa terjadi

kesalahan-kesalahan teknis dilapangan, semisal adanya penghambat ijuk dan

ketinggian propeler yang tidak tepat.

4. Selain berpengaruh dalam perhitungan debit, faktor diatas juga berpengaruh pada

diagram distribusi kecepatan, dimana bentuk diagram yang dihasilkan tidak

beraturan, dalam arti, kadang-kadang terjadi kecepatan yang lebih besar pada

tengah aliran atau pada bagian yang mendekati dasar penampang. Hal ini tidak

sesuai dengan teori yang ada, dimana distribusi kecepatan akan semakin besar bila

mendekati permukaan saluran dan akan semakin kecil bila mendekati dasar

penampang.

Kelompok 13