prak. hidro
TRANSCRIPT
5/13/2018 Prak. Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/prak-hidro 1/33
EXPERIMENT 5
DEBIT DI BAWAH “SLUICE GATE”
1. TUJUAN PERCOBAAN
• Menentukan besarnya debit pengaliran di bawah “Sluice Gate”
2. PERALATAN
• Multi Purpose Teaching Flume
• Hook and Point Gauge
• Perangkat Pitot Tube
• Adjustable Undershot Weir
• Stopwatch
3. DASAR TEORI
Persamaan Bernoulli dapat dipakai untuk menghitung debit dari suatu aliran yang
melalui sluitce gate, tetapi kehilangan dari satu section ke section lainnya diabaikan. Aliran di
bawah sluitce gate adalah contoh dari aliran converging dimana untuk persamaan yang tepatuntuk debit dapat ditentukan dengan persamaan energi antara section 0 dan section 1, yaitu :
5/13/2018 Prak. Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/prak-hidro 2/33
H0 = H1
Dimana:
H0 = Tinggi energi di section 0
H1 = Tinggi energi di section 1
Sebelum persamaan diatas dikembangkan perlu dicatat bahwa streamlines pada
section 1 adalah paralel (permukaan air paralel dengan dasar saluran), sehingga distribusi
tekanan adalah hydrostatic, yaitu y1.
Juga akan diperlihatkan, distribusi kecepatan pada section 1 adalah seragam sehingga
total setiap streamline adalah H1.
Maka :
H0 = H1
Subtitusi harga kecepatan ke dalam bentuk debit (Q)
Reduksi dalam aliran akibat hambatan kekentalan antara section 0 dan section 1
ditentukan oleh koefisien Cv. Koefisien Cv bervariasi yaitu : 0.95<Cv<1,0 bergantung pada
geometri dari pola pengaliran (ditunjukkan oleh perbandingan y1/y0) dan gesekan.
Kedalaman air di hilir y1 dapat ditunjukkan sebagai fraction dari bukaan gate, yg
yaitu :
y1 = Cc.yg
Cc adalah koefisien kontraksi yang pada umumnya harga koefisien ini adalah 0,61.
Oleh karena itu debit yang dibawah sluice gate dapat dituliskan sebagai berikut :
Dimana Cd adalah fungsi dari Cv, Cc, yg dan y0
4. PROSEDUR
a. Pastikan bahwa flume sudah horizontal
5/13/2018 Prak. Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/prak-hidro 3/33
b. Tempatka Gate pada flume secara vertical dengan tepi bawahnya 20 mm di
atas dasar flume
c. Alirka air kedalam flume sampai setinggi y0
d. Dengan air setinggi y0, ukurlah debit (Q), y1 dan H0.
e. Naikkan gate secara bertahap menjadi 40 mm dan seterusnya, dengan tetap
menjaga ketinggian y0 seperti ketinggian semula (dengan cara merubah debit).
f. Pada masing-masing tinggi bukaan Gate itu, ukur dan catatlah harga-harga Q,
y1 dan H0.
g. Ulangi prosedur di atas dengan debit Q yang konstan (seperti di atas, y0 dibuat
berubah), dan ukur serta catatlah y0, y1 dan H0.
5. PERHITUNGAN Dengan koefisien kontraksi Cc adalah 0,61 dan harga koefisien
kecepatan Cv yang terletak antara 0,95 sampai dengan 1,0 (0,95<Cv<1,0).
Plotlah Cv dan Cc masing-masing terhadap yg/y0 untuk y0 konstan
Plotlah Cv dan Cc masing-masing terhadap yg/y0 untuk Q konstan
6. GRAFIK
Disajikan :
Grafik hubungan antara cd dengan y1
Grafik hubungan antara cd dengan yg
Grafik hubungan antara cd dengan yg/y0
7. KESIMPULAN
5/13/2018 Prak. Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/prak-hidro 4/33
EXPERIMENT 6
KEDALAMAN KRITIS ”SPESIFIK ENERGI”
1. TUJUAN PERCOBAAN
• Menyelidiki hubungan spesifik energi dengan kedalaman air.
2. PERALATAN
1. Multi Purpose Teaching Flume
2. Hook and Point Gauge
3. Perangkat Pitot Tube
4. Adjustable Undershot Weir 5. Jangka Sorong
6. Stopwatch
3. DASAR TEORI
5/13/2018 Prak. Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/prak-hidro 5/33
Energi Spesifikasi dalam suatu penampang saluran dinyatakan sebagai energi air setiap
beratnya pada setiap beratnya pada setiap penampang saluran, diperhitungkan terhadap dasar
saluran.
Persamaan diatas menunjukkan bahwa energi spesifik sama dengan jumlah kedalaman
air dan tinggi kecepatan. Karena V = Q/A. Persamaan energi spesifik di atas dapat dituliskan
sebagai berikut :
Untuk harga debit yang konstan, harga kedalaman kritis yc pada saat energi spesifik
adalah minimum. Emin, dapat ditentukan dengan persamaan :
Harga energi spesifik minimum dapat juga dinyatakan sebagai berikut :
Aliran dengan kedalamannya lebih besar dari kedalaman kritis disebut aliran subkritis.
Aliran dengan kedalamannya lebih kecil dari kedalaman kritis disebut aliran superkritis.
4. PROSEDUR PERCOBAAN
a. Pastikan bahwa flume sudah horizontal
b. Tempatka Adjustable Undersot Weir pada flume secara vertical dengan tepi bawahnya
20 mm di atas dasar flume.
c. Alirkan air ke dalam flume sampai setinggi y0.
d. Dengan air setinggi y0 ukurlah debit (Q), y1.
e. Naikkan weir secara bertahap menjadi 40 mm dan seterusnya, dengan tetap menjaga
ktinggian y0 seperti ketinggian semula (dengan cara merubah debit).
f. Pada masing-masing tinggi bukaan Gate itu, ukur dan catatlah harga-harga Q, y1.
5/13/2018 Prak. Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/prak-hidro 6/33
EKSPERIMENT 7
HIDRAULIC JUMP
1. TUJUAN PERCOBAAN
Menunjukkan bahwa perubahan dari aliran yang cepat (super kritis) ke aliran yang
lambat (sub kritis) pada jarak yang relative pendek disertai dengan kehilangan energi.
2. PERALATAN
1. Multi Purpose Teaching Flume
2. Hook and Point Gauge
3. Perangkat Pitot Tube
4. Adjustable Undershot Weir 5. Jangka Sorong
6. Stopwatch
3. DASAR TEORI
Hidraulic Jump terjadi bila suatu aliran superkritis berubah menjadi aliran subkritis
pada jarak yang relative pendek di dalam saluran.
5/13/2018 Prak. Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/prak-hidro 7/33
Analisa gaya dari volume loncatan yang terkontrol pada section a dan b yang
berhubungan antara aliran dan kedalaman pada kedua sisi dari loncatan. Gaya gesek pada
dasar saluran diabaikan dan hanya gaya luar secara horizontal pada air dengan volume yang
terkontrol. Gaya luar tersebut adalah tekanan hidrostatis yang terdistribusi pada section a dan
b.
Resultante gaya dipakai untuk fluida dengan volume yang terkontrol pada bahagian
hilir adalah :
Setelah mensubstitusikan harga Q dan V b ke dalam bentuk Va dan ya persamaannya
menjadi sebagai berikut :
Kehilangan energi pada jump adalah :
Karena daerah kerja dari aliran di saluran adalah pendek, maka untuk kepentingan
pembuktian pada eksperimen dapat dipakai ya = y1 dan y b = y3.
4. PROSEDUR
a. Pastikan bawa flume sudah horizontal.
b. Tempatkan Adjustable Undersot Weir pada flume secara vertikal dengan tepi
bawahnya 20 mm di atas dasar flume.
c. Alirkan air ke dalam flume sampai setingi y0
d. Atur tinggi bukaan pintu sehingga terjadi hydraulic jump ditengah flume.
e. Ukur dan catat harga-harga y0, y3 dan Q.
f. Ulangi untuk harga-harga y0 dan yg lainnya.
5/13/2018 Prak. Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/prak-hidro 8/33
EKSPERIMENT 8
KARAKTERISTIK PENGALIRAN DI ATAS ”GRAVEL BED”
1. TUJUAN PERCOBAAN
Menentukan besarnya koefisien manning pada pengaliran di atas gravel bed.
2. PERALATAN
a. Multi Purpose Teaching Flume
b. Hook and Point Gauge
c. Perangkat Pitot Tube
d. Gravel Bed
e. Jangka Sorongf. Stopwatch
3. DASAR TEORI
Untuk mendapatkan koefisien kekasaran manning ”n” pada suatu saluran terbuka yang
berpenampang empat persegi dapat ditentukan dari rumus manning :
5/13/2018 Prak. Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/prak-hidro 9/33
Dimana :
V = kecepatan aliran (m/det)
R = jari-jari (m)
n = koefisien kekasarn manning
S = kemiringan saluran
Kemudian rumus manning tersebut dikembangkan menjadi persamaan-persamaan
seperti berikut ini :
Dimana :
Q = debit pengaliran (m3/det)
A = luas penampang basah saluran (m2)
P = keliling basah saluran (m)
b = lebar saluran (m)
y = kedalaman air di saluran (m)
4. PROSEDUR
a. Adakanlah lining pada dasar flume dengan gravel bed section.
b. Atur flume sehinhgga horizontal dan alirkan air ke dalam flume.
c. Atur debit sehingga terdapat ketinggian air yang kecil saja di atas grave dan jagalah
agar debit itu konstan dalam melakukan eksperiment itu.
d. Ukur dan catat debit Q dan kedalaman air y
e. Adakan sedikit kemiringan flume dan ulangi pengukuran seperti di atas
f. Teruskan memperbesar kemiringan dan lakukan pengukuran serta pencatatan untuk
data-data seperti di atas.
5/13/2018 Prak. Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/prak-hidro 10/33
EXPERIMENT 9
MENENTUKAN PUSAT PERTAHANAN PADA
PERMUKAAN BIDANG YANG TERBENAM SEBAGIAN
1. TUJUAN PERCOBAAN
Menentukan letak pusat tekanan air pada bidang rata yang terbenam sebagian dan
membandingkan letak dari hasil experiment dengan letak teoritis.
2. PERALATAN
1. Hidraulic Bench
2. Perangkat peralatan Hidrostatic Pressure
3. Beban dari logam4. Mistar
3. DASAR TEORI
Garis kerja gaya resultan yang memotong suatu luasan A dititik c disebut dengan titik
pusat tekanan. Kedalaman titik c dari permukaan air dengan Yc.
Yc = Ix / A.y
Dimana :
Ix = momen inersia terhadap sumbu x
Y = jarak antara permukaan air dengan titik berat luasan yang terendam air
5/13/2018 Prak. Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/prak-hidro 11/33
Dengan menggunakan teori sumbu dan moment inersia, maka dapat ditulis :
Ix = IG + A.Y
Dimana :
Ix = momen inersia
IG = momen inersia dari bidang yang terendam air
A = luasan yang terbenam air
Y = Jarak antara permukaan air dengan titik berat luasan yang terendam air
Sehingga untuk alat yang digunakan pada eksperimen ini berlaku rumus umum :
P = F.A
P = ρ.g.Y’.ADimana :
P = tekanan hidrostatis
A = luasan yang terendam air
P = berat jenis air
Y’ = kedalaman dari permukaan air sampai dengan dasar permukaan yang
terendam air
Ketentuan lain untuk permukaan vertical yang terbenam sebahagian adalah sebagai
berikut :
Y = d – 1/2 Y’ dan A = b.Y’
P = 1/2 ρ.g.Y’2
5/13/2018 Prak. Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/prak-hidro 12/33
Maka besarnya momen terhadap as batang gantung balance adalah sebagai berikut :
M = 1/2 ρ.g.b.Y’2 (a+d-Y’/3)
4. PROSEDUR
1. Tempatkan quadrant pada dua penyematannya dan kencangkan klem ke lengan
timbangan
2. Ukur a, L, kedalaman d dan lebar b ujung quadrant
3. Tempatkan lengan timbangan pada pivot
4. Gantungkan pan tinbangan pada ujung lengan timbangan
5. Hubungkan drain cock ke tangki hydraulic bench dan hubungkan pula connetor bench
ke celah berbentuk segitiga dibahagian atas tangki hydrostatic pressure
6. Atur sehingga tangki hidrostatic pressure benar-benar datar 7. Geser counter balance sehingga lengan timbangan horizontal
8. Tutup drain cock dan alirkan air sehingga permukaannya mencapai tepi bawah
quadrant
9. Letakkan anak timbangan di atas pan timbangan dan dengan perlahan-lahan tambahkan
air ke dalam tangki sehingga lengan timbangan horizontal
10. Catat permukaan air pada quadrant dan berat beban di atas pan timbangan
11. Pengaturan permukaan air di dalam tangki secara halus dapat dilakukan dengan cara
mengisi air dari atas dan perlahan-lahan mendrainnya dengan menggunakan stopcock
12. Ulangi experimen diatas untuk setiap penambahan beban timbangan sampai
permukaan air mencapai puncak ujung quadrant. Kemudian singkirkan setiap
penambahan beban itu sambil mencatat beban dan permukaan air sampai semua beban
disingkirkan
5/13/2018 Prak. Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/prak-hidro 13/33
EXPERIMENT 10
MENENTUKAN PUSAT TEKANAN PADA PERMUKAAN
BIDANG RATA YANG TERBENAM DALAM AIR
1. TUJUAN PERCOBAAN
Menentukan letak pusat tekanan air pada bidang rata yang terbenam di dalam air dan
membandingkan letak dari hasil experiment dengan letak teoritis
2. PERALATAN
1. Hidraulic Bench
2. Perangkat peralatan Hidrostatic Pressure
3. Selang plastic4. Beban dari logam
5. Mistar
3. DASAR TEORI
Gaya F pada permukaan bidang rata yang terbenam adalah tekanan pada pusat luasan
bidang itu dikalikan dengan luas A dari permukaan yang terbenam tersebut
F = ρ.g.A
Dimana :
F = gaya pada permukaan bidang rata
5/13/2018 Prak. Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/prak-hidro 14/33
ρ = berat jenis cairan
g = percepatan gravitasi
A = Luas permukaan yang terbenam
Diketahiu besarnya gaya F yang terdistribusi, dapat dianggap sebagai sederetan gaya-
gaya kecil yang menyebar pada permukaan yang terbenam. Jumlah momen semua gaya-gaya
kecil ini terhadap suatu titik harus sama dengan momen terhadap titik yang sama dari gaya
resultan F yang berkerja pada pusat tekanan.
Momen terhadap titik ’O’ :
Gaya pada bidang elementer = X.ρ.g.dA
Momen oleh gaya itu = X2.ρ.g.dA
Diketahui bahwa X2.dA adalah momen inersia (I0) luasan tersebut. Jdi total momen
adalah ρ.g.I0
Dengan demikian, F.z = ρ.g.A.X dan karena F = ρ.g.A.X maka :
Sehingga diperoleh : Xc = z + q
Karena Igg = 1/12.b.r 3 dan dengan mensubstitusikan A = b.r serta X 1/2 r maka
kedalaman persamaan ”z” diperoleh :
Z = (2/3).r
Dapat dilihat bahwa pusat tekanan selalu 2/3 di bawah bahagian plat yang terbenam :
Xc = q + (2/3).r
4. PROSEDUR
1. Tempatkan quadrant pada dua penyematannya dan kencangkan klem ke lengan
timbangan
2. Ukur a, L, kedalaman d dan lebar b ujung quadrant
3. Tempatkan lengan timbangan pada pivot
4. Gantungkan pan tinbangan pada ujung lengan timbangan
5/13/2018 Prak. Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/prak-hidro 15/33
5. Hubungkan drain cock ke tangki hydraulic bench dan hubungkan pula connetor bench
ke celah berbentuk segitiga dibahagian atas tangki hydrostatic pressure
6. Atur sehingga tangki hidrostatic pressure benar-benar datar
7. Geser counter balance sehingga lengan timbangan horizontal
8. Tutup drain cock dan alirkan air sehingga permukaannya mencapai tepi bawah
quadrant
9. Letakkan anak timbangan di atas pan timbangan dan dengan perlahan-lahan
tambahkan air ke dalam tangki sehingga lengan timbangan horizontal
10. Catat permukaan air pada quadrant dan berat beban di atas pan timbangan
11. Pengaturan permukaan air di dalam tangki secara halus dapat dilakukan dengan cara
mengisi air dari atas dan perlahan-lahan mendrainnya dengan menggunakan stopcock
12. Ulangi experimen diatas untuk setiap penambahan beban timbangan sampai permukaan air mencapai puncak ujung quadrant. Kemudian singkirkan setiap
penambahan beban itu sambil mencatat beban dan permukaan air sampai semua beban
disingkirkan
EXPERIMENT 11
DRAG COEFISIENT
5/13/2018 Prak. Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/prak-hidro 16/33
1. TUJUAN PERCOBAAN
Menentukan Drag Coeffisient benda bundar yang bergerak di dalam fluida
2. PERALATAN
a. Perangkat peralatan ”Drag Coefficient” Partikel
b. Stopwatch
c. Bola Stainles steel dan bola keramik
d. Bola keramik
5/13/2018 Prak. Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/prak-hidro 17/33
5/13/2018 Prak. Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/prak-hidro 18/33
3. DASAR TEORI
Gaya hela (drag force) yang mendesak suatu benda padat yang bergerak melalui fluida
terdiri dari dua komponen yaitu surface drag dan form drag.
Gaya hela total dinyatakan sebagai berikut :
Dimana :
F = gaya hela total
Cd = drag coefficient
A = luas tampang benda padat
P = density fluida
V = kecepatan benda padat
Untuk surface drag disekeliling sebuah benda bundar :
Dimana :
Re = reynolds number dari bola yang bergerak melalui flida tersebut
D = diameter bola
μ = koefisien viskositas dinamis fluida
Dari hukum stokes :
5/13/2018 Prak. Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/prak-hidro 19/33
Dimana :
ys = specific weight benda
yf = specific weight fluida = ρ.g
r = radius bola
4. PROSEDUR
1. Isilah kedua tabung masing-masing dengan zat cair yang viskositasnya berbeda.
Sebaiknya dipakai Glycerol dan Castrol Oil.
2. Jatuhkan benda uji dari atas tabung sampai mencapai dasar tabung
3. Dengan stopwatch, hitung dan catatlah waktu yang ditempuh ebnda uji itu mulai
dari tanda start sampai ke tanda lintasan 1 meter
4. Keluarkan benda uji yang telah sampai di dasar tabung dengan memutar valve1800. Tidak dibenarkan menjatuhkan benda uji berikutnya sebelum benda uji
pertama dikeluarkan dari dasar tabung
5. Ulangi experiment masing-masing 3 kali
5/13/2018 Prak. Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/prak-hidro 20/33
EXPERIMENT 12
KARAKTERISTIK PENGALIRAN
DI ATAS ”FALL VELOCITY”
1. TUJUAN PERCOBAAN
Menunjukkan efek bentuk partikel terhadap kecepatan jatuh dari benda berbentuk
bundar dan benda berbentuk streamline di dalam fluida
2. PERALATAN
a. Perangkat peralatan ”Drag Coefficient” Partikel
b. Stopwatch
c. Benda uji bundar dan benda uji berbentuk streamline (kedua benda uji harus berdiameter sama)
3. DASAR TEORI
Fluida yang mengalir melalui benda sebahagian atau seluruhnya terbenam di
dalamnya memberikan suatu gaya pada benda tersrbut yang komponennya pada arah
pengaliran dikenal sebagai ”Drag” atau hela.
Total drag adalah jumlah gaya-gaya yang dikenal sebagai Surface Drag atau Form
Drag. Besar relatif dari dua komponen itu tergantung pada ukuran dan bentuk dari benda yang
terbenam.
5/13/2018 Prak. Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/prak-hidro 21/33
Akan dilakukan pengamatan bahwa apabila benda dengan bentuk stream line
dijatuhkan didalam fluida, jatuhnya akan lebih lambat dari pada benda berbentuk bundar
(bola). Oleh karena semua gaya helanya adalah surface drag (skin friction) yang lebih besar
dari pada yang berbentuk bola.
4. PROSEDUR
1. Isilah kedua tabung masing-masing dengan zat cair yang viskositasnya berbeda.
Sebaiknya dipakai Glycerol dan Castrol Oil.
2. Jatuhkan benda uji dari atas tabung sampai mencapai dasar tabung
3. Dengan stopwatch, hitung dan catatlah waktu yang ditempuh ebnda uji itu mulai
dari tanda start sampai ke tanda lintasan 1 meter
4. Keluarkan benda uji yang telah sampai di dasar tabung dengan memutar valve1800. Tidak dibenarkan menjatuhkan benda uji berikutnya sebelum benda uji
pertama dikeluarkan dari dasar tabung
5. Ulangi experiment masing-masing 3 kali
5/13/2018 Prak. Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/prak-hidro 22/33
EXPERIMENT 1
KARAKTERISTIK PENGALIRAN
DI ATAS ”RECTANGULAR NOTCH”
1. TUJUAN PERCOBAAN
a. Menyelidiki hubungan antara ketinggian muka air di atas tepi ambang dan debit
pengaliran yang melalui rectangular notch
b. Menentukan koefisien debit pengaliran yang melalui rectangular notch
2. PERALATAN
a. Hidraulic Bench b. Hook and Point Gauge
c. Rectangular Notch
d. Stopwatch
e. Jangka Sorong
3. DASAR TEORI
Besarnya aliran dalam suatu aluran dapat dihitung dengan berbagai cara. Untuk pada
sungai-sungai kecil dan alur-alur buatan dapat dengan mudah diukur dengan menggunakan
bendung atau juga tabung jenis venture.
Pengukuran ini dapat dilakukan dengan menggunakan model di laboratorium, yang
hasil pengukuran tersebut menunjukkan hubungan antara tinggi energi dan debit.
Untuk mendapatkan hasil yang teliti perlu diperhatikan hal-hal seperti permukaan
bendung bahagian hulu yang harus vertikal dan tegak lurus terhadap alurnya, ketinggian H
yang harus di ukur cukup jauh dari hulu bendung. Ini menghindari pengaruh kelengkungan
permukaan air di dekat bendung tersebut.
Rumus baku untuk aliran diatas bendung empat persegi panjang adalah sebagai
berikut.
5/13/2018 Prak. Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/prak-hidro 23/33
Dimana :
Q = Debit pengaliran
Cd = Koefisien debit
B = Lebar ”Notch”
H = Tinggi air di atas bahagian bawah ”Notch”
g = Percepatan gravitasi
4. PROSEDUR
a. Siapkan peralatan seperti terlihat pada di atasa
b. Memasang rectangular notch
c. Mengatur point gauge sehinga menunjukkan angka 0 pada ujung ambang rectangular
notchd. Atur Point Gauge ke suatu batas bacaan dengan menggunakan punck Hook
e. Alirkan air ke dalam saluran dan atur Flow Control Valve untuk mendapatkan tinggi
”H” yang diinginkan, diawali dengan 13 mm dan dinaikkan secara bertahap setiap 3
mm.
f. Setelah ujung Hook tepat berada pada permukaan air yang diinginkan dan aliran telah
stabil, tutup control valve
g. ukur debit air yang mengalir dengan membaca volume pada volumetric tank dan
waktu dengan menggunakan stopwatch.
h. Hasil pembacaan dan pengukuran tersebut diisikan pada lembar data
5. HASIL PERHITUNGAN
Perhitungan dengan menggunakan data di dapat :
V = 1 ℓ
t = 35,88 detik
g = 9,81 m/dt2 = 9810 mm/dt2
H3/2 = 46,87 mm3/2
Q = V/t = 1/35,88 = 0,028 ℓ/dt = 0,028 x 106 mm3/dt
Q2/3 = 922,09 mm3/dt
Log Q = 4,45 mm3/dt
Log H = 1,11 mm
Maka :
5/13/2018 Prak. Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/prak-hidro 24/33
6. KESIMPULAN
a. Dari hasil praktikum, di dapat harga Cd tidak konstan. Harga Cd rata-rata yaitu 0,396
b. Harga H mempengaruhi besar kecilnya harga Cd
EXPERIMENT 2
5/13/2018 Prak. Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/prak-hidro 25/33
KARAKTERISTING PENGALIRAN
DI ATAS ”VEE NOTCH”
1. TUJUAN PERCOBAAN
a. Menyelidiki hubungan antara ketinggian muka air di atas tepi ambang dan debit
pengaliran yang melalui vee notch
b. Menentukan koefisien debit pengaliran yang melalui vee notch
2. PERALATAN
a. Hidraulic Bench
b. Hook and Point Gauge
c. Vee Notchd. Stopwatch
e. Jangka Sorong
3. DASAR TEORI
Bila debit aliran pada saluran relatif kecil, penyelidikan dengan menggunakan
bendung segitiga, atau yang bertakik V adalah sangat efisien, sebab hasil yang diberikan akan
lebih teliti dari pada memakai bendung berpenampang segi empat.
Pengukuran ini dapat dilakukan dengan menggunakan model di laboratorium, yang
hasil pengukuran tersebut menunjukkan hubungan antara tinggi energi dan debit.
Persamaan bernauli berlaku :
Maka :
Dimana :
5/13/2018 Prak. Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/prak-hidro 26/33
Q = Debit pengaliran
Cd = Koeffisien debit
B = Lebar ”Notch”
H = Tinggi air di atas bahagian bawah ”Notch”
g = Percepatan gravitasi
θ = Sudut Vee
4. PROSEDUR
a. Siapkan peralatan seperti terlihat pada di atasa
b. Memasang vee notch
c. Mengatur point gauge sehinga menunjukkan angka 0 pada ujung ambang rectangular
notchd. Atur Point Gauge ke suatu batas bacaan dengan menggunakan punck Hook
e. Alirkan air ke dalam saluran dan atur Flow Control Valve untuk mendapatkan tinggi
”H” yang diinginkan, diawali dengan 15 mm dan dinaikkan secara bertahap setiap 3
mm.
f. Setelah ujung Hook tepat berada pada permukaan air yang diinginkan dan aliran telah
stabil, tutup control valve
g. ukur debit air yang mengalir dengan membaca volume pada volumetric tank dan
waktu dengan menggunakan stopwatch.
h. Hasil pembacaan dan pengukuran tersebut diisikan pada lembar data
5. HASIL PERHITUNGAN
Perhitungn dengan menggunakan data didapat :
V = 1 ℓ = 106 mm 3
t = 56,23 detik
H = 15 mm
θ/2 = 900/2 = 450
Q = V/t = 1/56,23 = 0,018 ℓ/det = 0,018 x 106 mm3/det
H5/2 = 871,42 mm5/2
Q2/3 = 686,83 (mm3/dt)2/3
Maka :
5/13/2018 Prak. Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/prak-hidro 27/33
6. KESIMPULAN
a. Nilai Cd untuk vee notch tersebut tidak konstan
b. Nilai rata-rata untuk Cd dengan volume 1 ℓ adalah sebesar 0,429
c. Dari hasil yang didapat maka hubungan antara Q2/3 dan H didapat hubungan yang
semakin besar, atau dengan kata lain semakin besar nilai H maka semakin besar pula
nilai Q2/3
5/13/2018 Prak. Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/prak-hidro 28/33
EXPERIMENT 3
KARAKTERISTIK PENGALIRAN
DI ATAS ”SHARP CRESTED WEIR”
1. TUJUAN PERCOBAAN
a. Menentukan besarnya koefisien debit pada suatu pengaliran di dalam laboratorium
dengan pengaliran di atas sharp crested weir
b. Menentukan/mendapatkan bentuk permukaan air pada bahagian belakang sharp
crested weir
2. PERALATANa. Multi purpose teaching flume
b. Hook and point gauge
c. Perangkat pitot tube
d. Sharp crested weir
e. Jangka sorong
3. DASAR TEORI
Untuk mendapatkan lengkung yang menyerupai parabola ini, maka di laboratorium
dilakukan peniupan udara yang melalui selang pada aeration pipe sehingga terbentuk suatu
lapisan air yang mengalir di bawah napple (lower napple). Rumus baku untuk aliran di atas
bendung empat persegi panjang adalah sebagai berikut :
5/13/2018 Prak. Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/prak-hidro 29/33
Dimana :
Q = Debit pengaliran
Cd = Koeffisien debit
B = Lebar ”Notch”
H = Tinggi air di atas bahagian bawah ”Notch”
g = Percepatan gravitasi
Berdasarkan debit yang melalui suatu penampang merupakan hasil kali luas
penampang pengaliran dengan kecepatan aliran fluida yang melalui penampang tersebut.
Secara formula dapat ditulis sebagai berikut :
Q = V.A
Dimana :Q = Debit aliran (m3/dt)
V = kecepatan aliran (m/dtk)
A = luas penampang aliran (m2)
Sedangkan spesifik energik (E) disebut total energi (H) yang diperhitungkan tahap elevasi
dasar saluran dan diukur tinggi tekanan.
4. PROSEDUR
a. Pastikan bahwa flume sudah horizontal
b. Tempatkan Sharp Crested Weir dan alirkan air sampai menalir di atas weir tersebut
c. Hentikan pengaliran dan apabila air telah berhenti mengalir di atas weir pasanglah
Hook and Point Gauge agak ke hulu dari weir
d. Lakukan pembacaan data dengan mengukur tinggi weir
e. Atur pengaliran air ke dalam flume untuk mendapatkan tinggi tekanan “H” dengan
memperbesarnya setiap 4 mm secara bertahap. Untuk masing-masing tahapan itu
diukur dan catatlah debit ”Q” dan tinggi tekanan ”H”. Pengukuran debit dan tinggi
tekanan dilakukan setelah pengliran air di dalam stabil
f. Saat demi saat masukkan udara ke dalam rongga di bawah ”tekuk alir” dan buatlah
skets pola pengalirannya
g. Tutuplah pipa ventilasi dan buat pula skets pola pengalirannya dengan debit yang
kecil.
5/13/2018 Prak. Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/prak-hidro 30/33
5. HASIL PERHITUNGAN
Dari hasil percobaan didapat data-data sebagai berikut :
H = 18 mm
B = 76 mm
Q = 0,16 ℓ/dt = 0,16 x 106
mm3
/dt
g = 9,81 m/dt2 = 9810 mm/dt2
H3/2 = 76,37 mm3/2
Q3/2 = 2947,23 (mm3/dt)3/2
Maka :
6. KESIMPULAN
a. Cd untuk weir tersebut tidak konstan
b. Harga rata-rata Cd untuk weir tersebut adalah 0,620
c. Karena harga Q berfariasi maka harga Cd juga berfariasi, sehingga harga Q
menentukan harga Cd
5/13/2018 Prak. Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/prak-hidro 31/33
EXPERIMENT 4
KARAKTERISTIK PENGALIRAN
DI ATAS ”BROAD CRESTED WEIR”
1. TUJUAN PERCOBAAN
Menentukan besarnya koefisien debit pada suatu pengaliran di dalam laboratorium
dengan pengaliran di atas Broad Crested Weir.
2. PERALATAN
a. Multi purpose teaching flume
b. Hook and point gaugec. Perangkat pitot tube
d. Broad crested weir
e. Jangka sorong
3. DASAR TEORI
Untuk pengaliran di atas broad crested weir berlaku persamaan Bernouli, Yaitu :
H = Hc + V2/2g
Atau
Dimana :
H = Tinggi muka air hulu di atas weir
Hc = dc = Kedalaman air kritis
V = Kecepatan aliran pada hc
g = Percepatan gravitasi
5/13/2018 Prak. Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/prak-hidro 32/33
Apabila lebar weir adalah B dan koefisien debit adalah C d, maka debit yang mengalir
melalui broad crested weir adalah :
Dengan pengaliran di hilir weir jatuh bebas, maka kedalaman di atas weir adalah
kedalaman yang memberikan debit maksimum sehingga harga (H.hc2 – hc3) juga maksimum.
Maka diperoleh :
Jadi :
Maka debit melalui broad crested weir adalah :
Q = 1,705.Cd.B.H3/2
4. PROSEDUR
a. Pastikan bahwa flume sudah horizontal
b. Tempatkan Sharp Crested Weir dan alirkan air sampai menalir di atas weir tersebut
c. Hentikan pengaliran dan apabila air telah berhenti mengalir di atas weir pasanglah
Hook and Point Gauge agak ke hulu dari weir
d. Lakukan pembacaan datum dengan mengukur tinggi weir
e. Atur pengaliran air ke dalam flume untuk mendapatkan tinggi tekanan “H” dengan
memperbesarnya setiap 4 mm secara bertahap. Untuk masing-masing tahapan itu
diukur dan catatlah debit ”Q” dan tinggi tekanan ”H”. Pengukuran debit dan tinggi
tekanan dilakukan setelah pengliran air di dalam stabil
f. Amati dan sketlah profil muka air
5. HASIL PERHITUNGAN
Perhitungan dari data percobaan :
H = 18 mm
B = 76 mm
5/13/2018 Prak. Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/prak-hidro 33/33
Q = 0,278 ℓ/dt = 0,278 x 106 mm3/dt
H3/2 = 76,37 mm3/2
Maka :
6. KESIMPULAN
a. Debit dipengaruhi oleh lebar weir (B), ketinggian (H) dan kecepatan
b. Panjang weir tidak mempengaruhi koefisien debit
c. Dari grafik hubungan Cd dan H tidak konstan, dimana dengan kenaikan nilai H,
keadaan Cd mengalami perubahan
d. Harga rata-rata Cd untuk weir tersebut adalah 0,916