SALURAN ALIRAN TERBUKA

5.1 Aliran dengan permukaan bebas

Saluran aliran terbuka adalah karakteristik yang timbul akibat adanya permukaan bebas (permukaan air). Dibandingkan dengan aliran dalam pipa, hal yang menjadi pembatas adalah tekanan atmosfer dan gaya geser yang diabaikan. Profil longitudinal dari aliran bebas menegaskan gradien hidrolik dan menetapkan area cross-sectional dari aliran, dapat dilihat pada gambar 5.1. dibutuhkan juga pengenalan variabel ekstra – tahap (lihat gbr 5.1) – untuk mendefinisikan posisi dari permukaan bebas di titik manapun di dalam saluran.

Sebagai akibatnya, masalah di saluran aliran terbuka lebih rumit daripada aliran pipa, dan penyelesaiannya juga lebih bervariasi, sehingga mempelajari masalah keduanya terlihat sangat menarik dan menantang. Pada chapter ini akan diperkenalkan dan didiskusikan mengenai konsep dasar dan pengaplikasian variasi teknik umum.

5.2 klasifikasi aliran

Dasar dari tipe aliran telah didiskusikan di chapter 2. Walaupun begitu, hal ini pantas dikembangkan lagi untuk dideskripsikan sebagai aplikasi dari saluran terbuka. Mengingat aliran dapat tetap atau tidak tetap dan seragam atau tidak seragam, mayoritas klasifikasi yang diaplikasikan pada saluran terbuka adalah sebagai berikut :

Steady uniform flow (aliran tetap yang seragam), dimana kedalamannya adalah konstan/tetap, baik waktu maupun jarak. Hal ini merupakan tipe dasar aliran dalam saluran aliran terbuka dimana gaya gravitasi seimbang dengan gaya tahan. Hal ini dipertimbangkan di bagian 5.6.

Steady non-uniform flow (aliran tetap yang tidak seragam), dimana variasi kedalamannya berdasarkan jarak, tetapi tidak dengan waktu. Alirannya dapat secara (a) beangsur-angsur bervariasi atau (b) variasi kecepatan. Tipe (a) membutuhkan aplikasi gabungan dari energy dan pergeseran persamaan ketahanan, and dipertimbangkan di bagian 5.10. Tipe (b) membutuhkan aplikasi dari energi dan prinsip momentum, dan mempertimbangkan section 5.7 dan 5.8.

Unsteady flow (Aliran yang tidak tetap), dimana kedalamannya bervariasi baik dengan waktu maupun jarak (aliran yang tidak tetap sangat langka). Ini merupakan tipe aliran yang paling rumit, menuntut solusi dari energi, momentum dan pergeseran persamaan yang melalui waktu. Hal ini dipertimbangkan di bagian 5.11.

Variasi dari tipe aliran dapat dilihat di gambar 5.2

5.3 Saluran alam dan buatan dan sifat mereka

Saluran artificial/buatan merupakan saluran yang semua bagiannya adalah buatan manusia, termasuk irigasi dan kanal navigasi, katup saluran, selokan, gorong-gorong dan selokan drainase. Secara normal dari penampang bentuk dan dasar kelerengan biasa, dan dengan demikian disebut saluran prismatik. Material kontruksi mereka sangat bervariasi, tetapi mengunakan material yang umum digunakan termasuk beton, baja dan tanah. karakteristik kekasaran permukaan material biasanya didefinisikan dengan baik dalam teknik toleransi. Sebagai akibatnya, aplikasi dari teori aliran hidrolik dalam saluran buatan biasanya menghasilkan hasil yang akurat.

Sebagai perbandingan , saluran alami biasanya berbentuk sangat tidak beraturan dan materialnya sangat bermacam-macam. Kekasaran permukaan dari saluran alam berubah seiring dengan waktu, jarak, dan elevasi permukaan air. Oleh karena itu, hal ini lebih sulit untuk mengaplikasikan teori hidrolik dan mencapai hasil yang memuaskan. Banyak aplikasi yang melibatkan buatan manusia yang menimbulkan perubahan ke saluran alami (misalnya structure pengontrolan sungai dan ukuran pengurangan banjir). Aplikasi seperti ini membutuhkan pemahaman tidak hanya teori hidrolik, tetapi juga dari disiplin ilmu terkait seperti sediment transport, hidrologi, dan morfologi sungai (merujuk pada chapter 9, 10 dan 15).

Variasi sifat geometrik dari saluran alam dan buatan diperlukan untuk menentukan kegunaan hidrolik. Dalam kasus saluran buatan, semua ini dapat dinyatakan secara aljabar dalam hal kedalaman (y), seperti yang diperlihatkan tabel 5.1. hal ini juga tidak mungkin digunakan untuk saluran alam, jadi gambar atau tabel yang berhubungan ke tahap (h) harus digunakan.

Sifat geometrik yang umum digunakan diperlihatkan pada gambar 5.3 dan didefinisikan sebagai berikut :

Depth/kedalaman (y) – jarak vertikal dari titik terendah bagian saluran dari permukaan bebas.

Stage/tahap (h) – jarak vertikal permukaan bebas dari arbitrary datum (data perubahan).

Area (A) – penampang area dari aliran normal ke arah aliran.

Wetted perimeter (P) – ukuran normal dari panjang yang membasahi permukaan untuk arah aliran.

Surface widht (B) – lebar dari bagian saluran di permukaan bebas.

Hydraulic radius (R) – rasio dari area ke wetted perimeter (A/P)

Hydraulic mean depth (Dm) – rasio dari area ke lebar permukaan (A/B)

5.4 distribusi kecepatan, energi dan koefisien momentum

Batas kecepatan pada variasi saluran terbuka secara terus menerus melintasi penampang bentuk karena pergeseran yang mendekati batas. Walaupun kecepatan dari distribusi tidak asimetris (seperti aliran pipa) karena kehadiran dari permukaan bebas. Yang diharapkan untuk menemukankecepatan maksimum di permukaan bebas, dimana tegangan geser diabaikan, tetapi kecepatan maksimum biasanya terjadi dibawah permukaan bebas. Tipikal dari distribusi kecepatan dapat dilihat pada gambar 5.4 untuk variasi bentuk saluran.

Tekanan dari titik kecepatan maksimum dibawah permukaan bebas dapat dijelaskan dari keberadaan arus sekunder dimana sirkulasi berasal dari batas menuju pusat saluran. Detail eksperiment dari distribusi kecepatan diperlihatkan dari keberadaan arus sekunder dan teori baru-baru ini yang mempelajari bagaimana putaran tiga dimensi dapat menjelaskan mekanisme bagi keberadaan mereka (merujuk pada bagian 15.7 untuk detail lebih lanjut).

Energy dan koefisien momentum (α dan β) didefinisikan di chapter 2 hanya dapat dievaluasi jika distribusi kecepatan sudah diukur. Berbanding terbalik dengan aliran pipa, dimana teori dari distribusi kecepatan untuk aliran laminar dan turbulent telah diturunkan, dimana dibolehkan untuk integrasi langsung untuk membuat persamaan.

Untuk aliran turbulent pada saluran biasa, α jarang melebihi 1.15 dan β jarang melebihi 1.05. sebagai akibatnya, koefisien ini biasanya diasumsikan sebagai kesatuan. Walaupun, di saluran yang tidak beraturan dimana aliran mungkin terbagi ke region yang berbeda, α mungkin melebihi 2 dan oleh karena itu harus dimasukkan ke dalam perhitungan aliran. Merujuk pada gambar 5.5, dimana saluran alam terlihat dengan mengaliri dua tepi sungai, alirannya mungkin terbagi menjadi 3 region. Dengan membuat asumsi bahwa α=1 untuk setiap region, nilai dari α untuk seluruh saluran dapat ditemukan dengan rumus berikut ini :

5.5 aliran laminar dan turbulent

Pada bagian 5.2, tingkat aliran tidak didiskusikan. Hal ini dapat menjadi laminar atau turbulent, sebagaimana dalam aliran pipa. Kriteria untuk mengenali yang mana aliran turbulent atau aliran laminar adalah dengan Reynolds number (Re), dimana diperkenalkan pada chapter 3 dan 4 :

Untuk aliran pipa Re= ρDV / µ (3.2)

Untuk aliran laminar pipa Re ˂ 2000

Untuk aliran turbulent pipa Re ˃ 4000

Hasil ini dapat diaplikasikan pada aliran saluran terbuka jika bentuk yang sesuai dari Reynolds number dapat ditemukan. Hal ini memenuhi karakteristik dari

dimensi panjang, diameter (pipa), dapat digantikan dengan karakteristik yang sama dengan panjang saluran. Salah satu yang diadopsi adalah radius hidolik (R) seperti yang didefinisikan dalam bagian 5.3.

Oleh karena itu, Reynolds number untuk saluran dapat ditulis sebagai berikut :

Re(channel) = ρRV/µ (5.2)

Untuk aliran pipa penuh, R = D/4, jadi

Re(channel) = Re(pipa) /4

Dan untuk saluran aliran laminar

Re(channel) ˂ 500

Dan untuk saluran aliran turbulent

Re(channel) ˃ 1000

Di dalam praktek, batas atas dari Re tidak begitu baik didefinisikan untuk saluran sebagaimana pada pipa, dan biasanya diambil menjadi 2000.

Pada chapter 4, formula Darcy-Weisbach untuk pergeseran pipa diperkenalkan, dan hubungan mengenai aliran laminar, transisi dan turbulent digambarkan oleh diagram Moody. Mirip dengan diagram saluran yang sudah dikembangkan. Dimulai dari formula Darcy-Weisbach

♄f = λ L V2/ 2gD (4.8)Dan membuat pengganti untuk R = D/4 dan ♄f/ L = S0 (dimana S0 = dasar kelerengan), kemudian untuk aliran seragam pada saluran terbuka

Hubungan λ-Re untuk pipa diberikan oleh hukum transisi Colebrook-White, dan digantikan R= D/4 yang sama dengan formula untuk saluran adalah

Juga dikombinasikan (5.4a) dengan (5.3) dan menghasilkan

Diagram λ-Re untuk saluran mungkin diturunkan menggunakan (5.4a) dan kecepatan saluran mungkin ditemukan secara langsung dari (5.4b). walaupun, aplikasi untuk equation ini pada saluran khusus sangat rumit dibandingkan pada kasus pipa, merujuk pada keterlibatan variable ekstra (yakni untuk saluran, R berubah seiring dengan kedalaman dan bentuk saluran). Sebagai tambahan, validitas dari pencapaian ini dipertanyakan sebab keberadaan permukaan bebas dipertimbangkan sebagi efek dari distribusi kecepatan, sebagaimana yang didiskusikan sebelumnya. Oleh karena itu, daya tahan terhadap geseran adalah tidak berbentuk seragam terdistribusi disekitar batas, dibandingkan dengan aliran pipa bertekanan, dimana daya tahan pergeseran tidak secara seragam terdistribusi disekitar dinding pipa.

Dalam prakteknya, aliran didalam saluran terbuka biasanya didalam zona kasar turbulent, dan akibatnya hal ini mungkin menggunakan formula yang sederhana untuk menghubungkan kehilangan pergeseran pada kecepatan dan bentuk saluran, seperti yang didiskusikan di bagian berikutnya.

5.6 Aliran seragam

Pengembangan formula pergeseran

Menurut sejarah, pengembangan persamaan ketahanan aliran seragam terdahulu secara rinci menginvestigasi ketahanan aliran pipa. Pengembangan ini secara garis besar dan dibandingkan dengan teori aliran pipa.

Untuk aliran seragam yang terjadi, gaya gravitasi harus seimbang dengan ketahanan pergeseran dimana terdapat batas gaya geser. Gambar 5.6 menunjukkan bagian kecil longitudinal dimana aliran seragam ada.

Gaya gravitasi menyelesaikan arah aliran = ρgAL sinθ dan gaya geser diselesaikan di arah aliran = τ0PL, dimana τ0 adalah rata-rata batas gaya geser. Oleh karena itu, Mempertimbangkan saluran dengan kelerengan kecil, kemudianOleh karena itu,AtauPersamaan Chezy

Untuk menginterpretasikan (5.5), estimasi magnitude τ0 terpenuhi. Asumsi kekasaran tingkat aliran turbulent, maka

Menggantikan kedalam (5.5) untuk τ0 ,

Dimana dapat ditulis sebagai,

Hal ini diketahui sebagai persamaan chezy. Dinamakan demikian setelah insinyur prancis yang mengembangkan formula setelah mendisain canal untuk menyuplai air di Paris pada tahun 1978. Koefisen C pada Chezy adalah tidak, faktanya, tetap tetapi bergantung pada nomor Reynolds dan batas kekasaran, sebagaimana yang apresiasi dari diskusi sebelumnya dari diagram λ-Re. Perbandingan langsung antara C dan λ dapat ditemukan dengan mengganti (5.6) ke (5.3) untuk menghasilkan

Pada tahun 1869, uraian formula untuk C Chezy’s dipublikasikan oleh dua insinyur Swiss Ganguillet dan Kutter. Hal ini berdasarkan pada data aktual pelepasan sungai Mississippi dan jangkauan luas dari saluran alam dan buatan di Eropa. Formula ( dalam unit metrik) adalah

Dimana n dikenal sebagai koefisien Kutter’s dan bergantung semata-mata pada batas kekasaran.

Persamaan Manning

Pada tahun 1889, insinyur Irlandia Robert Manning mempresentasikan formula lain (pada pertemuan institusi insinyur sipil di Irlandia) untuk mengevaluasi koefisien Chezy, dimana hurufnya disederhanakan sebagai

Formula ini dikembangkan dari tujuh formula yang berbeda, dan telah diverifikasi lebih lanjut oleh 170 observasi. Peneliti lain di lapangan telah menurunkan formula yang mirip dengan Manning, termasuk Hagen pada tahun 1876, Gauckler pada 1868, dan Strickler pada 1923. Sebagai akibatnya, terdapat beberapa kebingungaan kepada siapa persamaan tersebut dihubungkan, tetapi secara umum persamaan tersebut dinamakan persamaan Manning.

Pengganti (5.8) ke (5.6) menghasilkan

Dan persamaan formula yang dikeluarkan adalah

Dimana n diketahui tetap sebagai Manning’s n (secara numerik sama dengan n Kutter’s)

Manning’s formula merupakan atribut kembar dari kesederhanaan dan akurasinya. Formula ini secara layak memberikan hasil yang akurat untuk berbagai saluran alam maupun buatan, diberikan kepada aliran yang berada di zona kekasaran turbulent dan dugaab akurasi dari n Manning’s telah dibuat. Formula ini telah dipakai oleh semua insinyur di seluruh dunia.

Evaluasi n Manning’s

Nilai dari koefisien kekasaran n didasarkan pada pergeseran ketahanan yang diberikan saluran. Dapat dievaluasi secara langsung dengan melepaskan dan mengukur tingkat penampang dan kelerengan. Walaupun begitu, untuk keperluan mendesain, informasi ini jarang sekali tersedia, dan ini diperlukan untuk didasarkan pada dokumentasi nilai yang dicapai oleh salauran yang mirip.

Untuk melapisi saluran buatan, n harus diestimasikan dengan akurasi yang masuk akal. Untuk saluan alam, sebagian besar estimasi menjadi agak kurang akurat. Sebagai tambahan, nilai dari n dapat dirubah dengan taraf (terutama sekali dengan aliran air yang mengaliri tepian sungai) dan waktu (untuk merubah material dasar untuk menghasilakn transpor sediment) atau musim (keberadaan vegetasi). Pada kasus yang demikian, konservatif desain merupakan nilai yang paling sesuai untuk digunakan. Tabel 5.2 berisi tipe nilai n untuk bermacam-macam material dan kondisi saluran. Untuk lebih rinci panduan yang digunakan adalah Chow (1959).

Penghitungan aliran yang tidak seragam

Formula manning mungkin digunakan untuk aliran tetap yang seragam. Ada dua tipe masalah yang umumnya dapat diselesaikan. Yang pertama untuk menentukan pelepasan yang diberikan oleh kedalaman, dan yang kedua untuk menentukan kedalaman yang diberikan oleh pelepasan. Kedalaman yang dimaksud adalah kedalaman normal, dimana sama dengan aliran tetap yang tidak seragam. Aliran yang tidak seragam hanya terjadi pada saluran yang berpenampang tetap, saluran alam seharusnya tidak termasuk. Untuk itu, untuk menyelasaikan persamaan secara berangsur-angsur diaplikasikan pada bermacam-macam aliran di saluran alam, hal ini masih bisa diselesaikan dengan persamaan Manning’s. Walaupun pertimbangan untuk mengaplikasikan persamaan Manning’s sangat berguna pada bagian saluran yang tidak beraturan. Ilustrasi berikut merupakan contoh dari aplikasi prinsip yang relevan.

Contoh 5.1 pelepasan dari kedalaman untuk saluran trapezoid

Kedalaman aliran normal pada lapisan beton saluran trapezoid adalah 2 m. Dasar saluran lebarnya 5 m dan mempunyai kemiringan sisi 1:2 dan n Manning’s adalah 0.015 dan kemiringan dasar, S0 adalah 0.001. Bagaimana menentukn pelepasan (Q), rata-rata kecepatan (V) dan Reynolds number (Re) adalah sebegai berikut :

Penyelesaian ;

Menggunakan tabel 5.1

Oleh karena itu, mengaplikasikan (5.9) untuk y=2 m

Untuk menemukan rata-rata kecepatan, mengaplikasikan persamaan sederhana yang berkelanjutan :

Reynolds number diberikan oleh

Dimana R= A/P, dalam kasus ini,

Dan

Catatan : Re sangat tinggi dan berhubungan dengan zona turbulent. Walaupun begitu persamaan Manning’s dapat diaplikasikan. Pembaca yang tertarik dapat memeriksa validitas pernyataan yang diaplikasikan oleh persamaan Colebrook-White (5.4b). pertama hitung nilai a ks yang sama dengan n=0.015 untuk y=2 m (ks

= 2.225 mm). Dengan membandingkan penggunaan nilai ks dan n untuk menghitung pelepasan yang menggunakan persamaan Manning’s dan Colebrook-White untuk berbagai kedalaman. Untuk penyajian dalam mengoprasikan saluran di zona turbulent, hasilnya sangat mirip.

Contoh 5.2 kedalaman dari pelepasan untuk saluran trapezoid

Untuk pelepasan didalam saluran diberikan contoh 5.1 dimana 30 m3/s untuk menemukan kedalaman aliran normal.

Penyelesaian :

Dari contoh 5.1

Atau

Pada pandangan pertama persamaan ini terlihat sebagai persamaan yang sulit, dan juga hasilnya akan berbeda untuk bentuk saluran yang berbeda. Metode yang paling sederhana yang dapat digunakan untuk menyelasaikan prosedur uji coba. Variasi nilai y yang telah dicoba, dan hasil dari Q dapat dibandingkan dalam pencapaian. Uji coba yang berulang-ulang dapat dihentikan apabila pernyataan yang masuk akal sudah ditemukan. Dalam kasus ini y ˂ 2 pada Q ˂ 45 , jadi nilai pertama dari 1.7 telah dicoba.

Saluran pengangkutan

Saluran pengangkutan (K) adalah ukuran dari pelepasan kapasitas angkut dari saluran, dirumuskan oleh persamaan

Untuk kedalaman air (atau taraf) dapat dinilai dengan menemukan persamaan (5.10) dengan persamaan Manning’s (5.9) yang diberikan

Prinsip untuk menentukan pelapasan dan energi dan koefisien momentum di saluran majemuk. Hal ini juga tepat untuk dijadikan parameter ur prosedur

penghitungan untuk mengevaluasi variasi (tetap dan tidak tetap) masalah aliran di saluran majemuk.

Persamaan dari koefisien energy α di dalam saluran majemuk (5.1) dapat ditunjukkan dalam pengertian umum sebagai

Dimana N merupakan nomor rincian

Hal ini dapat ditulis ulang sebagai

Dimana

Sebagai S0 adalah tetap dan ditulis lagi (5.10) kemudian

Oleh karena itu

Kemudian (5.12) dapat ditulis kembali sebagai

Kesamaan dapat ditunjukkan oleh

Juga (5.13) dapat ditulis kembali sebagai

Α dan β dapat dievaluasi diberbagai tingkatan tanpa menentukan dengan tegas Qi. Sebagai tambahan (5.16) dapat digunakan untuk menentukan pergeseran kelerangan Sf, dan definisi kuantitas di bagian 5.10 dan digunakan untuk menentukan variasi profil aliran secara berangsur-angsur.

Saluran majemuk

Contoh 5.3 menggamarkan penghitungan dari pelepasan dan koefisien energi pada saluran majemuk. Hal ini dapat dicatat walaupun bagaian trapezoid digunakan, hal yang sama juga dapat digunakan pada bagian alam kecuali pada area dan wetted perimeter harus dievaluasi dari tabel taraf berbanding dengan area dan perimeter daripada dengan kedalaman dan samping kelerengan.

Contoh 5.3 Saluran majemuk

Dalam arus yang besar, tingkat air pada saluran dapat dilihat pada contoh 5.1 kecuali pada tingkat tepi sungai yang penuh sekitar 2.5 m. Arus tepi sungai lebarnya 10 m dan berumput dengan kelerengan sisi 1:3. Estimasi n Manning untuk arus tepi sungai adalah 0.035. estimasi untuk arus maksimum level 4 m dan nilai dari koefisien α

Penyelesaian

Pada kasus ini diperlukan pemisahan bagian kedalam subseksi (1), (2), dan (3) diperlihatkan pada gambar 5.7. formula Manning dapat diaplikasikan kepada setiap bagian dan pelepasan dapat dijumlah. Divisi dari seksi ke subseksi terdapat sedikit

perubahan. Jika gaya geser melintasi bagian secara sewenang-wenang hal ini merupakan perbandingan kecil dengan dasar gaya geser.

Untuk bagian (1),

Dan

Oleh karena itu

Section (2) dan (3) mempunyai persamaan dimensi, oleh karena itu

Dan

Oleh karena itu

Atau

Atau

Oleh karena itu

Koefisien kecepatan dapat ditemukan secara langsung dari (5.1) atau sama dengan dari (5.14).

Dari (5.1)

Oleh karena itu

Dari (5.14)

Catatan: contoh ini menggambarkan suatu kasus dimana koefisien kecepatan tidak seharusnya diabaikan.

Contoh 5.3 memperlihatkan bahwa estimasi pertama dari hubungan antara taraf dan pelepasan dapat diperoleh untuk saluran majemuk. Pada saan ditulis, aliran didalam saluran majemuk intensif subjek dan kolaborasi program penelitian (menggunakan fasilitas arus saluran SERC pada Hydraulic Research Ltd, Wallingford). Salah satu hal yang ditemukan oleh penelitian ini adalah secara garis besar dengan mengunakan metode pada contoh 5.3 dapat menemukan error sampai ± 20 % (atau lebih lagi) dalam pelepasan yang diprediksi pada taraf ini. Laporan sementara yang pertama kali menitik beratkan pada Ramsbottom (1989) dimana menggunakan metode terbaru dalam mengestimasi arus didalam saluran majemuk, estimasi dari akurasi dan variasi dari n Manning’s pada tiap tahap telah dijelaskan. Tambahan pada Knight (1989) berisi tentang penjelasan yang luar biasa mengenai masalah (dan beberapa penyelesaian) dari saluran arus hidrolik. Pembaca yang tertarik harus merujuk pada chapter 15 untuk beberapa kerumitan arus dalam saluran majemuk telah dijelaskan lebih jauh.

5.7 variasi aliran cepat : menggunakan prinsip energi

Aplikasi dan metode penyelesaian

Variasi pada aliran cepat terjadi dimana tiba-tiba terjadi perubahan geometri dalam saluran atau dalam rezim aliran. Contoh khas dari tipe yang pertama aliran bendungan yang lebih tajam dan mengaliri kawasan secara cepat pada berbagai variasi penampang (misalnya bendungan saluran venturi dan broad-crested). Tipe yang kedua biasanya diasosiasikan dengan fenomena lompatan hidrolik dimana aliran dengan kecepatan yang tinggi dan kedalam yang secara cepat berubah menjadi aliran dengan kecepatan yang rendah dan kedalaman yang besar. Rezim aliran dapat dirumuskan dengan froude number, dimana konsep dapat dijelaskan pada bagian ini nanti

Di dalam kawasan variasi kecepatan aliran, profil permukaan air tiba-tiba berubah dan oleh karena itu menunjukkan lengkungan. Distribusi tekanan dibawah keadaan dipertimbangkan dari distribusi hidrostastik. Asumsi dari arus paralel dan distribusi tekanan hidrostastik dimana digunakan secara seragam dan berangsur-angsur pada berbagai aliran tidak dapat digunakan. Penyelesaian dari masalah variasi aliran cepat telah ditemukan dengan menggunakan konsep dari pasangan aliran ideal fluid dengan menggunakan teknik elemen yang terbatas. Walaupun begitu penyelesaian ini sangat rumit dan tidak termasuk efek lapisan pada cairan nyata.

Banyak masalah variasi kecepatan aliran dapat diselesaikan dengan memperkirakan penggunaan energi dan konsep momentum, dan untuk teknik penggunaan seringkali kurang akurat. Bagian ini menjelaskan dan mendeskripsikan penggunaan konsep ini.

Persamaan energi pada saluran terbuka

Persamaan Bernoulli’s, turunan pada chapter 2, dapat diaplikasikan pada arus lainnya. Jika arusnya paralel, kemudian pendistribusian tekanan adalah hidrostatik.

Merujuk pada gambar 5.8, dimana memperlihatkan aliran seragam pada saluran yang curam, mempertimbangkan titik A pada arus. Kekuatan tekanan pada titik A seimbang dengan berat normal komponen dasar, yakni