Upload
andro-amellonado
View
447
Download
4
Embed Size (px)
Citation preview
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
25
Laporan Praktikum Hidrolika
Kelompok 13
25
0
5
10
15
20
25
0 1 2 3 4 5 6 7 8
diagram kecpatan
Laporan Praktikum Hidrolika
Kelompok 13
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
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