7/25/2019 Hidrolika dan Jenis Aliran Pada Saluran

http://slidepdf.com/reader/full/hidrolika-dan-jenis-aliran-pada-saluran 1/44

HIDROLIKA

DAN JENIS ALIRANDALAM SALURAN

7/25/2019 Hidrolika dan Jenis Aliran Pada Saluran

http://slidepdf.com/reader/full/hidrolika-dan-jenis-aliran-pada-saluran 2/44

Dasar-Dasar AliranFluida

7/25/2019 Hidrolika dan Jenis Aliran Pada Saluran

http://slidepdf.com/reader/full/hidrolika-dan-jenis-aliran-pada-saluran 3/44

Konsep penting dalamaliran luida

1. Prinsip kekekalan massa (persamaankontinuitas)

2. Prinsip Energi Kinetik (persamaan-persamaan aliran tertentu)

3. Prinsip Momentum (persamaan gaya-gaya dinamik fluida yang mengalir)

7/25/2019 Hidrolika dan Jenis Aliran Pada Saluran

http://slidepdf.com/reader/full/hidrolika-dan-jenis-aliran-pada-saluran 4/44

!era"an Fluida

Pengertian Debit

dala! banyaknya fluida yang mengalirmelalui penampang pipa atau saluran

terbuka tiap detik.

" # $ %

$ & Ke'epatan aliran

& uas penampang pipasaluran

7/25/2019 Hidrolika dan Jenis Aliran Pada Saluran

http://slidepdf.com/reader/full/hidrolika-dan-jenis-aliran-pada-saluran 5/44

#ersamaan Kontinuitas

*anyaknya fluida yang mengalir tiap detikpada tiap penampang adala! sama

1 2

3

"1 # "2 # "3

1 $1 # 2 $2 # 3 $3

7/25/2019 Hidrolika dan Jenis Aliran Pada Saluran

http://slidepdf.com/reader/full/hidrolika-dan-jenis-aliran-pada-saluran 6/44

#ersamaan Energi$%ernoulli

Pada tiap saat dan tiap posisi yang ditin+au darisuatu aliran didalam pipa tanpa gesekan yangtidak bergerak, akan mempunyai +umla! energipotensial, energi tekanan,dan energi ke'epatan

yang sama besarnya.

 g 

V 

 g 

 p

 z  g 

V 

 g 

 p

 z  2.2.

2

22

2

2

11

1  ++=++

 ρ  ρ 

7/25/2019 Hidrolika dan Jenis Aliran Pada Saluran

http://slidepdf.com/reader/full/hidrolika-dan-jenis-aliran-pada-saluran 7/44

Asumsi dalam persamaan%ernoulli

1. Ke'epatan partikel fluida disetiap penampang adala! sama

2. idak ada gaya-gaya luar yangbeker+a pada fluida selain gayaberat

3. idak ter+adi ke!ilangan energi

7/25/2019 Hidrolika dan Jenis Aliran Pada Saluran

http://slidepdf.com/reader/full/hidrolika-dan-jenis-aliran-pada-saluran 8/44

#enggunaan #ersamaan%ernoulli$enturimeter ( untuk mengukur

debit )

rife'e meter ( untuk mengukurdebit dalam pipa )

abung pitot ( mengukur

ke'epatan arus dalam saluranterbuka dan tertutup )

7/25/2019 Hidrolika dan Jenis Aliran Pada Saluran

http://slidepdf.com/reader/full/hidrolika-dan-jenis-aliran-pada-saluran 9/44

Keseim&angan Energi

7/25/2019 Hidrolika dan Jenis Aliran Pada Saluran

http://slidepdf.com/reader/full/hidrolika-dan-jenis-aliran-pada-saluran 10/44

Aliran tertutup danaliran ter&u"a

7/25/2019 Hidrolika dan Jenis Aliran Pada Saluran

http://slidepdf.com/reader/full/hidrolika-dan-jenis-aliran-pada-saluran 11/44

#er&edaan Aliran tertutupdan Aliran 'er&u"a

7/25/2019 Hidrolika dan Jenis Aliran Pada Saluran

http://slidepdf.com/reader/full/hidrolika-dan-jenis-aliran-pada-saluran 12/44

7/25/2019 Hidrolika dan Jenis Aliran Pada Saluran

http://slidepdf.com/reader/full/hidrolika-dan-jenis-aliran-pada-saluran 13/44

#rinsip Aliran 'ertutup /luida, setela! mengalir masuk ke dalam pipa

akan membentuk P0 * dan tebalnyaakan bertamba! besar sepan+ang pipa.

Pada suatu titik sepan+ang garis tenga! pipa,lapisan akan bertemu dan membentuk daera!yang terbentuk penu! di mana ke'epatannyatidak beruba! setela! melintasi titik tersebut.

arak dari u+ung masuk pipa ke titik pertemuan

lapis batas tsb dinamakan P4 KEM5K.

7/25/2019 Hidrolika dan Jenis Aliran Pada Saluran

http://slidepdf.com/reader/full/hidrolika-dan-jenis-aliran-pada-saluran 14/44

7/25/2019 Hidrolika dan Jenis Aliran Pada Saluran

http://slidepdf.com/reader/full/hidrolika-dan-jenis-aliran-pada-saluran 15/44

Ke(ilangan Energi padaaliran tertutup

6 Ke!ilangan energi akibat gesekan

6 Ke!ilangan energi akibat perlambatan6 Pelebaran

6 Penyempitan

6 *elokan6 pear'abangan

7/25/2019 Hidrolika dan Jenis Aliran Pada Saluran

http://slidepdf.com/reader/full/hidrolika-dan-jenis-aliran-pada-saluran 16/44

7/25/2019 Hidrolika dan Jenis Aliran Pada Saluran

http://slidepdf.com/reader/full/hidrolika-dan-jenis-aliran-pada-saluran 17/44

ALIRAN SALURAN

'ER%UKA

7/25/2019 Hidrolika dan Jenis Aliran Pada Saluran

http://slidepdf.com/reader/full/hidrolika-dan-jenis-aliran-pada-saluran 18/44

#rinsip Aliran 'er&u"a

liran dengan permukaan bebas

Mengalir diba7a! gaya gra8itasi,diba7a! tekanan udara atmosfir.

 Mengalir karena adanya slope dasar

saluran

7/25/2019 Hidrolika dan Jenis Aliran Pada Saluran

http://slidepdf.com/reader/full/hidrolika-dan-jenis-aliran-pada-saluran 19/44

Jenis-Jenis Aliran

*erdasarkan 7aktu pemantauan liran unak (teady /lo7)

liran aktunak (unsteady /lo7)

 *erdasarkan ruang pemantauan liran eragam (5niform flo7)

liran *eruba! ($aried flo7)

7/25/2019 Hidrolika dan Jenis Aliran Pada Saluran

http://slidepdf.com/reader/full/hidrolika-dan-jenis-aliran-pada-saluran 20/44

7/25/2019 Hidrolika dan Jenis Aliran Pada Saluran

http://slidepdf.com/reader/full/hidrolika-dan-jenis-aliran-pada-saluran 21/44

#erila"u aliran saluran ter&u"a

Ditentukan ole! pengaru! kekentalan dangra8itasi se!ubungan dengan gaya inersiaaliran

Pengaru! kekentalan& aminar & +ika kekentalan sangat besar.

urblen & +ika kekentalan relatif lema!.

perlai!an

7/25/2019 Hidrolika dan Jenis Aliran Pada Saluran

http://slidepdf.com/reader/full/hidrolika-dan-jenis-aliran-pada-saluran 22/44

Inflow

1   2

A

A

3

Section AA

Change in Storage

Outflow

3a

3b

7/25/2019 Hidrolika dan Jenis Aliran Pada Saluran

http://slidepdf.com/reader/full/hidrolika-dan-jenis-aliran-pada-saluran 23/44

!eometri Saluran

Prismatik & penampang melintangnya tidakberuba! dan kemiringan dasarnya tetap

ak-Prismatik & penampang melintangnya

beruba! dan kemiringan dasar +ugaberuba!

7/25/2019 Hidrolika dan Jenis Aliran Pada Saluran

http://slidepdf.com/reader/full/hidrolika-dan-jenis-aliran-pada-saluran 24/44

4eometri aluran Kedalaman (y) - depth Ketinggian di atas datum (9) - stage uas penampang (area : 'ross se'tion area)

Keliling basa! (P) : 7etted perimeter ebar permukaan (*) : surfa'e perimeter ari-+ari !idrolis : (P) : rasio luas ter!adap

keliling basa!

;ata-rata kedalaman !idrolis (D) : rasio luaster!adap lebar permukaan Kemiringan saluran (o)

7/25/2019 Hidrolika dan Jenis Aliran Pada Saluran

http://slidepdf.com/reader/full/hidrolika-dan-jenis-aliran-pada-saluran 25/44

Persamaan untuk saluran persegipan+ang,trape9oidal, dan lingkaran

X=1/m,

7/25/2019 Hidrolika dan Jenis Aliran Pada Saluran

http://slidepdf.com/reader/full/hidrolika-dan-jenis-aliran-pada-saluran 26/44

7/25/2019 Hidrolika dan Jenis Aliran Pada Saluran

http://slidepdf.com/reader/full/hidrolika-dan-jenis-aliran-pada-saluran 27/44

7/25/2019 Hidrolika dan Jenis Aliran Pada Saluran

http://slidepdf.com/reader/full/hidrolika-dan-jenis-aliran-pada-saluran 28/44

Distri&usi "e)epatan padapenampang saluran  Dengan adanya suatu permukaan bebas

dan gesekan disepan+ang dinding saluran,maka ke'epatan dalam saluran tidak

terbagi merata.

Ke'epatan maksimum ter+adi pada <.<=sd <.2= dari permukaan.

Makin ke tepi makin dalam

7/25/2019 Hidrolika dan Jenis Aliran Pada Saluran

http://slidepdf.com/reader/full/hidrolika-dan-jenis-aliran-pada-saluran 29/44

7/25/2019 Hidrolika dan Jenis Aliran Pada Saluran

http://slidepdf.com/reader/full/hidrolika-dan-jenis-aliran-pada-saluran 30/44

Distribusi ke'epatan berdasarkedelaman

/ree surfa'e flo7 ne dimensional mod

7/25/2019 Hidrolika dan Jenis Aliran Pada Saluran

http://slidepdf.com/reader/full/hidrolika-dan-jenis-aliran-pada-saluran 31/44

Aliran Seragam

7/25/2019 Hidrolika dan Jenis Aliran Pada Saluran

http://slidepdf.com/reader/full/hidrolika-dan-jenis-aliran-pada-saluran 32/44

#rinsip Aliran Seragam

Kedalaman aliran adala! konstan dalam7aktu dan ruang

4aya gra8itasi yang ada di imbangi ole!

gaya friksi yang ada liran yang benar-benar seragam +arang

ditemukan dalam kenyataan dan adabeberapa aliran yang diasumsikan sebagaialiran seragam

7/25/2019 Hidrolika dan Jenis Aliran Pada Saluran

http://slidepdf.com/reader/full/hidrolika-dan-jenis-aliran-pada-saluran 33/44

#em&entu"an aliranseragam liran air dalam saluran terbuka akan

mengalami !ambatan saat mengalir ke!ilir.

>ambatan akan dila7an ole! komponengaya berat yang beker+a dalam ara!geraknya.

*ila !ambatan seimbang dengan gayaberat maka aliran yang ter+adi adala!aliran seragam.

7/25/2019 Hidrolika dan Jenis Aliran Pada Saluran

http://slidepdf.com/reader/full/hidrolika-dan-jenis-aliran-pada-saluran 34/44

Ke)epatan aliran seragam

Ke'epatan rata-rata aliran seragamturbulen dalam saluran terbuka biasanyadinyatakan dengna rumus aliran seragam.

$ # ? ;% y

$ & ke'epatan rata-rata

; & 2ari-+ari !idrolik

1 & Kemiringan energ

? & /aktor ta!anan aliran

7/25/2019 Hidrolika dan Jenis Aliran Pada Saluran

http://slidepdf.com/reader/full/hidrolika-dan-jenis-aliran-pada-saluran 35/44

Rumus *(e+,

1@AB 0nsinyur Peran'is ntoine ?!e9y

$ & Ke'epatan rata-rata

; & ari-+ari !idrolik

& Kemirinan garis energi ? & /aktor ta!anan aliran ?!e9y

7/25/2019 Hidrolika dan Jenis Aliran Pada Saluran

http://slidepdf.com/reader/full/hidrolika-dan-jenis-aliran-pada-saluran 36/44

#enentuan Fa"tor(am&atan *(e+, ;umus 4anguillet-Kutter

Dari 7iss & 1CAB ilai ? ber!ubungan dengan , ; dan

koef.kekasaran n

;umus *a9in Dari Peran'is & 1CB@ ? adala! funsi ; bukan

;umus Po7el 1B=< ? adala! rumus logaritmis

7/25/2019 Hidrolika dan Jenis Aliran Pada Saluran

http://slidepdf.com/reader/full/hidrolika-dan-jenis-aliran-pada-saluran 37/44

Rumus Manning 0n 1CCB 0ris! Engineer, ;obert Manning presented

t!e formula&

2132 SR n

49.1v  =

Ke'epatan rata-rata

; & ari-+ari !idrolik & Kemirinan garis energin & koefisien kekasaran

7/25/2019 Hidrolika dan Jenis Aliran Pada Saluran

http://slidepdf.com/reader/full/hidrolika-dan-jenis-aliran-pada-saluran 38/44

Koeisien "e"asaran Manning

ype of ?!annel and Des'riptioning Minimum ormal Ma%imum

treams

treams on plain

?lean, straig!t, full stage, no rifts or deep pools <.<2= <.<3 <.<33

?lean, 7inding, some pools, s!oals, 7eeds

stones

<.<33 <.<= <.<=

ame as abo8e, lo7er stages and more stones <.<= <.<= <.<A

luggis! rea'!es, 7eedy, deep pools <.<= <.<@ <.<@

$ery 7eedy rea'!es, deep pools, or flood7ays <.<@= <.1 <.1=

 7it! !ea8y stand of timber and underbrus!

Mountain streams, no 8egetation in '!annel, bankssteep, trees brus! along banks submerged at!ig! stages

*ottom& gra8els, 'obbles, and fe7 boulders <.<3 <.< <.<=

*ottom& 'obbles 7it! large boulders <.< <.<= <.<@

7/25/2019 Hidrolika dan Jenis Aliran Pada Saluran

http://slidepdf.com/reader/full/hidrolika-dan-jenis-aliran-pada-saluran 39/44

7/25/2019 Hidrolika dan Jenis Aliran Pada Saluran

http://slidepdf.com/reader/full/hidrolika-dan-jenis-aliran-pada-saluran 40/44

1

7/25/2019 Hidrolika dan Jenis Aliran Pada Saluran

http://slidepdf.com/reader/full/hidrolika-dan-jenis-aliran-pada-saluran 41/44

PEM*>

7/25/2019 Hidrolika dan Jenis Aliran Pada Saluran

http://slidepdf.com/reader/full/hidrolika-dan-jenis-aliran-pada-saluran 42/44

2

*ON'OH SOALir mengalir melalui pipa 1 dengan diameter 1= 'm yang kemudianber'abang men+adipipa 2 dan 3, yang masing : masing berdiameter 1< dan = 'm.

ke'epatan dipipa 2adala! <.= kali ke'epatan pipa 1.

>itung debit aliran apabila ke'epatan maksimum pipa3 tidak bole! lebi! dari 3 md

7/25/2019 Hidrolika dan Jenis Aliran Pada Saluran

http://slidepdf.com/reader/full/hidrolika-dan-jenis-aliran-pada-saluran 43/44

PEM*>

7/25/2019 Hidrolika dan Jenis Aliran Pada Saluran

http://slidepdf.com/reader/full/hidrolika-dan-jenis-aliran-pada-saluran 44/44