Pintu Sorong Hidrolika

Bab 2 Pintu Sorong dan Air Loncat Laporan Praktikum Hidrolika

BAB 2

PINTU SORONG DAN AIR LONCAT

(SLUICE GATE AND HYDRAULIC JUMP)

2.1 PENDAHULUAN

Pintu sorong adalah sekat yang dapat diatur bukaannya. Pintu sorong atau

biasa praktikan sebut pintu air merupakan suatu alat untuk mengontrol aliran pada

saluran terbuka. Pintu menahan air di bagian hulu dan mengizinkan aliran ke arah

hilir melalui bawah pintu dengan kecepatan tinggi (JMK Dake,1983).

Aliran di hulu pintu setelah pintu sorong adalah aliran subkritis.

Kemudian, aliran air mengalami percepatan ketika melewati bagian bawah pintu

atau sekat. Akibat percepatan yang dialami, aliran berubah secara tiba-tiba dari

subkritis menjadi superkritis. Di lokasi yang lebih hilir, aliran akan mengalami

semacam shock yang membuatnya kembali menjadi aliran subkritis. Pada lokasi

terjadinya perubahan aliran superkritis menjadi aliran subkritis secara tiba-tiba

tersebut, akan terjadi peristiwa yang biasa disebut dengan lompatan hidrolik

(hydraulic jump). Air loncat atau lompatan hidrolik biasanya sengaja dibuat untuk

meredam energi dan memperlambat aliran sehingga tidak menggerus dasar

saluran. Secara fisik pintu sorong dapat digambarkan sebagai berikut :

Gambar 2.1 Profil Aliran pada Pintu Sorong dan Air Loncat

23Kelompok 2 Jurusan Teknik Sipil

Universitas Gunadarma


Pemakaian-pemakaian praktis pada loncatan hidrolik dalam bidang teknik

sipil antara lain :

1. Sebagai peredam energi pada bendungan.

2. Untuk menaikkan kembali tinggi energi atau permukaan air pada daerah

hilir saluran pengukur.

3. Untuk memperbesar tekanan pada lapis lindung.

4. Untuk memperbesar debit, dengan mempertahankan air bawah balik.

5. Untuk menunjukan kondisi-kondisi aliran tertentu, misal ada aliran super

kritis

2.2 TUJUAN PERCOBAAN

Tujuan dilakukan percobaan pintu sorong (sluice gate) dan air loncat

(hydraulic jump) dalam praktikum hidrolika adalah sebagi berikut :

1. Mempelajari sifat aliran yang melalui pintu sorong

2. Menentukan koefisien kecepatan dan koefisien kontraksi

3. Menentukan gaya-gaya yang bekerja pada pintu sorong Fg dan Fb

4. Mengamati profil aliran air loncat

5. Menghitung besarnya kehilangan energi akibat air loncat

6. Menghitung kedalaman kritis dan energi minimum.

2.3 PERALATAN YANG DIGUNAKAN

Peralatan yang digunakan pada percobaan percobaan pintu sorong dan air

loncat adalah sebagai berikut :

1. Pintu Sorong

2. Alat Pengukur Kedalaman

3. Meteran

4. Manometer

5. Sekat Pengatur Hilir

6. Penampung Air

7. Pompa




Peralatan tersebut digambarkan sebagai model saluran terbuka yang dapat

dilihat pada gambar 2.2.

Gambar 2.2 Model Saluran Tebuka untuk Percobaan Pintu Sorong

2.4 TEORI DASAR DAN RUMUS

2.4.1 Debit Aliran (Q)

Penerapan Prinsip-prinsip seperti, kekekalan energi, impuls–momentum,

dan kontinuitas (kekekalan massa), serta dengan asumsi terjadi kehilangan energi,

dapat ditentukan besarnya debit air dengan menggunakan persamaan Bernoulli,

debit air yang dihitung berdasarkan tinggi muka air sebelum dan pada kontraksi.

Besarnya debit aliran (Q) dapat diperoleh dengan menggunakan persamaan

sebagai berikut :

Q=171 , 81 . π .(Δh )1

2(cm3 /detik ) (2.1)

Dimana :

D1 = 3,15 cm

D2 = 2,00 cm

g = 981 cm/s2

ρair = 1,00 gr/cm3

ρHg = 13,60 gr/cm3




2.4.2 Debit Aktual pada Pintu Sorong

Gambar 2.3 Profil Aliran pada Pintu Sorong

Besarnya debit teori (Bernoulli) untuk percobaan pintu sorong dan air

loncat dapat diturunkan dari persamaan sebagai berikut:

Qr=(bY1 √2gY0

Y 1

√Y 0+Y 1)

(2.2)

Debit Aktual (Qa) diperoleh dengan memasukkan harga koefisien

kecepatan (Cv) dan koefisien kontraksi (Cc) ke dalam persamaan (2.2), sehingga

persamaan tersebut menjadi :

C c=Y 1

Y 2 dan C v=Q a

Q r

Qa=bC0Cv √2gY 0

√((C0Y g

Y 0)+1)

(2.3)

Dimana :

g = Pecepatan gravitasi = 981 cm/detik²

b = Lebar saluran = 9,7 cm




2.4.3 Gaya yang Bekerja pada Pintu Sorong

Gambar 2.4 Distribusi Gaya yang Bekerja pada Pintu

Gaya dorong yang bekerja pada pintu sorong akibat tekanan hidrostatis

dapat dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut :

(2.4)

Sedangkan gaya dorong lainnya yang bekerja pada pintu sorong dapat

dihitung dengan persamaan sebagai berikut :

Fg=[0,5×ρ×g× y1

2×( y02

y12

−1)]−[ ρ×Q2

b2× y1(1− y1

y0)]

(2.5)

Dimana :

g = Percepatan gravitasi = 981 cm/detik²

b = Lebar saluran = 9,7 cm



20 )(5.0 gYYgFh

gYYh 0


2.4.4 Air Loncat (Hydraulic Jump)

Teori dasar dan penurunan rumus dalam percobaan air loncat dilakukan

dengan menentukan :

1. Bilangan Froude

Dapat ditentukan dengan persamaan sebagai berikut :

F r=v

√g× y (2.6)

Dimana :

v = Kecepatan aliran

y = Tinggi aliran

2. Kedalaman di hulu (Ya) dan hilir (Yb) air loncat memiliki hubungan seperti

persamaan sebagai berikut :

Y g

Y a

=12×[√(1+8×Fr

a2)−1] (2.7)

Dimana :

Fra= Bilangan froude di hulu air loncat (titik a)

3. Energi yang hilang akibat adanya air loncat dapat dihitung degan

persamaan sebagai berikut :

Δh=( y g− ya )3

4× ya× yb (2.8)

4. Kedalaman kritis (Yc) dan energi minimum (Eminimum)

Menentukan kedalaman kritis dilakukan dengan persamaan 2.9 sedangkan energi minimum ditentukan dengan persamaan 2.10, yaitu :

Y c=(Q2 /2 . g . b2)13

(2.9)

E minimum=32⋅y c

(2.10)




2.5 PROSEDUR PERCOBAAN

2.5.1 Prosedur dengan Debit Tetap

Prosedur percobaan yang dapat dilakukan pada percobaan pintu sorong

dan air loncat untuk debit yang digunakan tetap adalah sebagai berikut :

1. Mengalibrasikan alat terlebih dahulu pada titik nol terhadap dasar saluran.

2. Mengalirkan air dengan debit tertentu yang memungkinkan terjadinya

jenis aliran yang diinginkan.

3. Mengatur kedudukan pintu sorong. Menentukan kira-kira pada interval

berapa profil air loncat masih cukup baik.

4. Setelah aliran stabil, mengukur dan mencatat Yo, Yg, Y1, Y2, Ya, Xa, Yb dan

Xb. Dimana :

Yo = Tinggi muka air di hulu pintu sorong.

Yg = Tinggi bukaan pintu sorong terhadap dasar saluran.

Y1 = Tinggi muka air terendah di hilir pintu sorong.

Y2 = Tinggi muka air tertinggi di hilir pintu sorong.

Ya = Tinggi muka air tepat sebelum air loncat .

Yb = Tinggi muka air tepat setelah air loncat.

Xa = Kedudukan horizontal titik Ya dari titik nol saluran.

Xb = Kedudukan horizontal titik Yb dari titik nol saluran.

5. Melakukan percobaan sebanyak 4 kali dengan mengubah kedudukan pintu

sorong.

2.5.2 Prosedur dengan Debit Berubah

Prosedur percobaan yang dapat dilakukan pada percobaan pintu sorong

dan air loncat untuk debit yang digunakan berubah adalah sebagai berikut :

1. Menentukan kedudukan pintu sorong terhadap dasar saluran (Yg tetap).

2. Mengalirkan air dengan debit minimum yang memungkinkan terjadinya

aliran yang diinginkan.

3. Setelah aliran stabil, mengukur dan mencatat Yo, Yg, Y1, Ya, Xa, Yb dan Xb.

4. Melakukan percobaan sebanyak 4 kali dengan mengubah debit aliran.




2.6 PROSEDUR PERHITUNGAN

2.6.1 Gaya yang Bekerja pada Pintu Sorong

Menghitung gaya yang bekerja pada pintu sorong dengan cara menghitung

besaran-besaran sebagai berikut:

1. Menghitung besarnya debit yang mengalir (Q) dengan menggunakan

persamaan 2.1.

2. Menghitung koefisien kontraksi (Cc).

3. Menghitung koefisien kecepatan (Cv).

4. Menghitung Fg dan Fh dengan menggunakan persamaan 2.4 dan 2.5.

2.6.2 Air Loncat

Prosedur perhitungan yang dilakukan untuk menentukan besaran-besaran

yang diperlukan pada air loncat adalah sebagi berikut :

1. Menghitung besarnya debit yang mengalir (Q) dengan menggunakan

persamaan 2.1.

2. Menghitung bilangan Froude pada bagian hulu air loncat (Fra) dengan

menggunakan persamaan 2.6.

3. Menghitung Yb/Ya teoritis. Menggunakan rumus 2.7

4. Menghitung kehilangan energi (∆h) dengan menggunakan persamaan 2.8.

5. Menghitung kedalaman kritis (Yc) dan energi minimum (Eminimum) dengan

menggunakan persamaan 2.9 dan 2.10

2.7 GRAFIK DAN KETERANGAN

2.7.1 Pintu Sorong

Grafik dan keterangan yang ditentukan dalam percobaan pintu sorong

yaitu grafik hubungan antara lain :

1. Hubungan dengan

Keterangan :

a. Grafik ini digunakan untuk menentukan pada perbandingan Yg/Yo

berapa akan dihasilkan nilai Cc yang maksimum dan minimum.



oC og YY /


b. Gunakan trendline polynomial pangkat 3 supaya dapat terlihat nilai Cc

yang maksimum dan minimum.

2. Hubungan dengan

Keterangan :

a. Grafik ini digunakan untuk menentukan pada perbandingan Yg/Yo

berapa akan dihasilkan nilai Cv yang maksimum dan minimum.

b. Gunakan trendline polynomial pangkat 3 supaya dapat terlihat nilai Cv

yang maksimum dan minimum.

3. Hubungan dengan

Keterangan :

a. Grafik ini digunakan untuk menunjukan pengaruh bukaan pintu

sorong terhadap ketahanan pintu sorong (Fg) tehadap gaya hidrostatis

(Fh). Idealnya perbandingan nilai Fg dengan nilai Fh adalah 1.

b. Gunakan trendline regresi linear dengan set intercept = 1. Hal ini

dilakukan untuk dapat melihat perbandingan nilai Fg dan Fh pada saat

pintu sorong ditutup penuh (Yg = 0).

2.7.2 Air Loncat

Grafik dan keterangannya yang ditentukan dalam percobaan air loncat

yaitu grafik hubungan antara lain :

1. Hubungan dengan

Keterangan :

a. Grafik ini digunakan untuk menunujukan perbandingan antara nilai

tinggi muka air sebelum dan sesudah loncat yang didapat dari teori

dengan nilai yang didapat dari percobaan.

b. Gunakan regresi linear dengan set intercept = 0. Persamaan ideal

dalam grafik ini adalah y = x.



vC og YY /

hg FF / og YY /

ukurab YY )/( teoriab YY )/(


2. Hubungan L/Y b dengan Fra

Keterangan :

a. Grafik ini digunakan untuk menentukan panjang perkerasan pada

saluran pada bagian yang mengalami gerusan dengan melihat nilai

bilangan Froude.

b. Data-data pada grafik ini disambung smooth.

3. Hubungan Y dengan E

Keterangan :

a. Grafik ini digunakan untuk melihat bahwa untuk suatu harga E

tertentu, terdapat 2 nilai y. Kedalaman kritis dapat dilihat pada nilai E

yang hanya terdapat pada satu kedalaman.

b. Data-data pada grafik ini disambung smooth.




2.8 DATA PERCOBAAN

2.8.1 Pintu Sorong dan Air Loncat untuk Percobaan Debit Tetap, Yg

Berubah

Data-data yang diperoleh dalam percobaan pintu sorong dan air loncat

untuk debit tetap dan Yg berubah adalah sebagai berikut :

Data-data :

b = 9,700 cm

∆H = H2 – H1 – Koreksi

= 8,60 – 6,30 – 0,90

= 1,40 cm

g = 981 cm/s2

Tabel 2.1 Data Pintu Sorong dan Air Loncat Debit Tetap, Yg Berubah

NoPintu Sorong (cm) Air Loncat

Yg Y0 Y1 Y2 Xa Ya Xb Yb1 1,700 9,000 1,400 5,700 307,200 2,200 312,500 3,7002 1,900 7,700 1,500 5,500 300,000 2,300 312,000 3,5003 2,100 6,800 1,600 5,500 296,500 2,200 303,000 3,2004 2,300 6,400 1,700 5,700 289,000 2,200 296,800 3,0005 2,400 5,400 1,800 5,500 283,000 2,300 288,000 3,200



Tabel 2.2 Perhitungan Pintu Sorong dengan Debit Tetap, Yg Berubah

NoPintu Sorong (cm) Qa

(cm3/s)Qt

(cm3/s)Cc Cv

Fg (gr.cm/s)

Fh (gr.cm/s)

Yg/Y0

Fg/FhYg Y0 Y1 Y2

11,700 9,000

1,400

5,700 1078,954

1678,708 0,824

0,643

31306,254

26138,745 0,189 1,198

21,900 7,700

1,500

5,500 1078,954

1636,098 0,789

0,659

21336,527

16500,420 0,247 1,293

32,100 6,800

1,600

5,500 1078,954

1612,911 0,762

0,669

15511,643

10835,145 0,309 1,432

42,300 6,400

1,700

5,700 1078,954

1642,508 0,739

0,657

13328,534 8245,305 0,359 1,616

52,400 5,400

1,800

5,500 1078,954

1556,400 0,750

0,693 8131,299 4414,500 0,444 1,842

Tabel 2.3 Perhitungan Air Loncat dengan Debit Tetap, Yg Berubah

NoAir Loncat

Qa FraYb/Ya (Ukur)

Yb/Ya (Teori

)

Delta H (cm)

Yc (cm)

Em (cm)

L/YbXa Ya Xb Yb

1307,200 2,200

312,500 3,700

1078,954 1,088 1,682 1,118 0,104 2,328 3,492 1,432

2300,000 2,300

312,000 3,500

1078,954 1,018 1,522 1,024 0,054 2,328 3,492 3,429

3296,500 2,200

303,000 3,200

1078,954 1,088 1,455 1,118 0,036 2,328 3,492 2,031

4289,000 2,200

296,800 3,000

1078,954 1,088 1,364 1,118 0,019 2,328 3,492 2,600

5283,000 2,300

288,000 3,200

1078,954 1,018 1,391 1,024 0,025 2,328 3,492 1,563





Tabel 2.4 Perhitungan Energi Spesifik dengan Debit Tetap, Yg Berubah



Energi Spesifik Debit Tetapb q A E y

9,700 111,232 59,170 6,269 6,1009,700 111,232 57,230 6,081 5,9009,700 111,232 55,290 5,894 5,7009,700 111,232 53,350 5,708 5,5009,700 111,232 51,410 5,524 5,3009,700 111,232 49,470 5,342 5,1009,700 111,232 47,530 5,163 4,9009,700 111,232 45,590 4,985 4,7009,700 111,232 43,650 4,811 4,5009,700 111,232 41,710 4,641 4,3009,700 111,232 39,770 4,475 4,1009,700 111,232 37,830 4,315 3,9009,700 111,232 35,890 4,161 3,7009,700 111,232 33,950 4,015 3,5009,700 111,232 32,010 3,879 3,3009,700 111,232 30,070 3,756 3,1009,700 111,232 28,130 3,650 2,9009,700 111,232 26,190 3,565 2,7009,700 111,232 24,250 3,509 2,5009,700 111,232 22,310 3,492 2,3009,700 111,232 20,370 3,530 2,1009,700 111,232 18,430 3,647 1,9009,700 111,232 16,490 3,882 1,7009,700 111,232 14,550 4,303 1,5009,700 111,232 12,610 5,031 1,3009,700 111,232 10,670 6,312 1,1009,700 111,232 8,730 8,685 0,9009,700 111,232 6,790 13,570 0,700


2.8.2 Pintu Sorong dan Air Loncat untuk Percobaan Debit Berubah, Yg

Tetap

Data-data yang diperoleh dalam percobaan pintu sorong dan air loncat

untuk debit berubah dan Yg tetap adalah sebagai berikut :

b = 9,70 cm

g = 981 cm/s2

Tabel 2.5 Data Pintu Sorong dan Air Loncat Debit Berubah, Yg Tetap

NoManometer Pintu Sorong Air Loncat

H1 H2 ΔH Y0 Y1 Y2 Xa Ya Xb Yb

1 4,0009,20

04,900

13,200 2,800 6,000 357,500 2,200 364,000 3,800

2 4,4008,90

04,200 10,000 2,100 5,800 339,500 2,200 351,500 3,500

3 4,4008,70

04,000

8,300 1,900 5,800 319,000 2,200 327,000 3,500

4 4,6008,50

03,600 7,600 1,700 5,500 289,000 2,200 302,000 3,000

5 5,0008,30

03,000

5,100 1,100 5,000 267,500 2,100 271,500 2,500



NoManometer Pintu Sorong Qa

(cm3/s)Qt

(cm3/s)Cc Cv

Fg (gr.cm/s)

Fh (gr.cm/s)

Yg/Y0 Fg/FhH1 H2 ΔH Y0 Y1 Y2

14,00

09,200 4,900

13,200 2,800 6,000

1194,184 2992,575

1,647 0,399 77354,386

64868,625 0,129 1,192

24,40

08,900 4,200

10,000

2,100 5,8001105,59

9 1956,6191,23

5 0,565 41999,70033790,54

5 0,170 1,243

34,40

08,700 4,000

8,300 1,900 5,8001078,95

4 1590,7681,11

8 0,678 26998,60121366,18

0 0,205 1,264

44,60

08,500 3,600 7,600 1,700 5,500

1023,586 1367,062

1,000 0,749 21828,692

17074,305 0,224 1,278

55,00

08,300 3,000

5,100 1,100 5,000 934,402 728,8420,64

7 1,282 5548,012 5670,180 0,333 0,978Tabel 2.6 Perhitungan Pintu Sorong dengan Debit Berubah, Yg Tetap

Tabel 2.7 Perhitungan Air Loncat dengan Debit Berubah, Yg Tetap

No

Manometer Air LoncatQa Fra

Yb/Ya (Ukur)

Yb/Ya (Teori)

Delta H (cm)

Yc (cm)

Em (cm)

L/YbH1 H2 ΔH Xa Ya Xb Yb

1 4,0009,20

04,900

357,5002,20

0 364,000 3,8001194,18

4 1,205 1,727 1,704 0,122 2,491 3,736 1,711

2 4,4008,90

04,200 339,500

2,200

351,500 3,5001105,59

9 1,115 1,591 1,577 0,071 2,366 3,549 3,429

3 4,4008,70

04,000

319,0002,20

0 327,000 3,5001078,95

4 1,088 1,591 1,539 0,071 2,328 3,492 2,286

4 4,6008,50

03,600 289,000

2,200

302,000 3,0001023,58

6 1,032 1,364 1,460 0,019 2,247 3,371 4,3335 5,000 8,30 3,000 267,500 2,10 271,500 2,500 934,402 1,011 1,190 1,429 0,003 2,115 3,172 1,600

0 0





Tabel 2.8 Perhitungan Energi Spesifik dengan Debit Berubah, Yg Tetap (Q1) Energi Spesifik Debit Berubah Yg Tetap

b q A E y

9,700 123,112 49,470 5,397 5,100

9,700 123,112 47,530 5,222 4,900

9,700 123,112 45,590 5,050 4,700

9,700 123,112 43,650 4,881 4,500

9,700 123,112 41,710 4,718 4,300

9,700 123,112 39,770 4,560 4,100

9,700 123,112 37,830 4,408 3,900

9,700 123,112 35,890 4,264 3,700

9,700 123,112 33,950 4,131 3,500

9,700 123,112 32,010 4,009 3,300

9,700 123,112 30,070 3,904 3,100

9,700 123,112 28,130 3,819 2,900

9,700 123,112 26,190 3,760 2,700

9,700 123,112 24,250 3,736 2,500

9,700 123,112 22,310 3,760 2,300

9,700 123,112 20,370 3,852 2,100

9,700 123,112 18,430 4,040 1,900

9,700 123,112 16,490 4,373 1,700

9,700 123,112 14,550 4,933 1,500

9,700 123,112 12,610 5,871 1,300

9,700 123,112 10,670 7,484 1,100

9,700 123,112 8,730 10,437 0,900

9,700 123,112 6,790 16,465 0,700




Tabel 2.9 Perhitungan Energi Spesifik dengan Debit Berubah, Yg Tetap (Q2)

Energi Spesifik Debit Berubah Yg Tetapb q A E y

9,700 113,979 49,470 5,355 5,1009,700 113,979 47,530 5,176 4,9009,700 113,979 45,590 5,000 4,7009,700 113,979 43,650 4,827 4,5009,700 113,979 41,710 4,658 4,3009,700 113,979 39,770 4,494 4,1009,700 113,979 37,830 4,335 3,9009,700 113,979 35,890 4,184 3,7009,700 113,979 33,950 4,041 3,5009,700 113,979 32,010 3,908 3,3009,700 113,979 30,070 3,789 3,1009,700 113,979 28,130 3,687 2,9009,700 113,979 26,190 3,608 2,7009,700 113,979 24,250 3,559 2,5009,700 113,979 22,310 3,552 2,3009,700 113,979 20,370 3,601 2,1009,700 113,979 18,430 3,734 1,9009,700 113,979 16,490 3,991 1,7009,700 113,979 14,550 4,443 1,5009,700 113,979 12,610 5,218 1,3009,700 113,979 10,670 6,572 1,1009,700 113,979 8,730 9,075 0,9009,700 113,979 6,790 14,213 0,700





Energi Spesifik Debit Berubah Yg Tetapb q A E Y

9,700 111,232 49,470 5,342 5,1009,700 111,232 47,530 5,163 4,9009,700 111,232 45,590 4,985 4,7009,700 111,232 43,650 4,811 4,5009,700 111,232 41,710 4,641 4,3009,700 111,232 39,770 4,475 4,1009,700 111,232 37,830 4,315 3,9009,700 111,232 35,890 4,161 3,7009,700 111,232 33,950 4,015 3,5009,700 111,232 32,010 3,879 3,3009,700 111,232 30,070 3,756 3,1009,700 111,232 28,130 3,650 2,9009,700 111,232 26,190 3,565 2,7009,700 111,232 24,250 3,509 2,5009,700 111,232 22,310 3,492 2,3009,700 111,232 20,370 3,530 2,1009,700 111,232 18,430 3,647 1,9009,700 111,232 16,490 3,882 1,7009,700 111,232 14,550 4,303 1,5009,700 111,232 12,610 5,031 1,3009,700 111,232 10,670 6,312 1,1009,700 111,232 8,730 8,685 0,9009,700 111,232 6,790 13,570 0,700





Energi Spesifik Debit Berubah Yg Tetapb q A E y

9,700 105,524 49,470 5,318 5,1009,700 105,524 47,530 5,136 4,9009,700 105,524 45,590 4,957 4,7009,700 105,524 43,650 4,780 4,5009,700 105,524 41,710 4,607 4,3009,700 105,524 39,770 4,438 4,1009,700 105,524 37,830 4,273 3,9009,700 105,524 35,890 4,115 3,7009,700 105,524 33,950 3,963 3,5009,700 105,524 32,010 3,821 3,3009,700 105,524 30,070 3,691 3,1009,700 105,524 28,130 3,575 2,9009,700 105,524 26,190 3,479 2,7009,700 105,524 24,250 3,408 2,5009,700 105,524 22,310 3,373 2,3009,700 105,524 20,370 3,387 2,1009,700 105,524 18,430 3,472 1,9009,700 105,524 16,490 3,664 1,7009,700 105,524 14,550 4,022 1,5009,700 105,524 12,610 4,658 1,3009,700 105,524 10,670 5,791 1,1009,700 105,524 8,730 7,907 0,9009,700 105,524 6,790 12,283 0,700





Energi Spesifik Debit Berubah Yg Tetapb q A E Y

9,700 96,330 49,470 5,282 5,1009,700 96,330 47,530 5,097 4,9009,700 96,330 45,590 4,914 4,7009,700 96,330 43,650 4,734 4,5009,700 96,330 41,710 4,556 4,3009,700 96,330 39,770 4,381 4,1009,700 96,330 37,830 4,211 3,9009,700 96,330 35,890 4,045 3,7009,700 96,330 33,950 3,886 3,5009,700 96,330 32,010 3,734 3,3009,700 96,330 30,070 3,592 3,1009,700 96,330 28,130 3,462 2,9009,700 96,330 26,190 3,349 2,7009,700 96,330 24,250 3,257 2,5009,700 96,330 22,310 3,194 2,3009,700 96,330 20,370 3,172 2,1009,700 96,330 18,430 3,210 1,9009,700 96,330 16,490 3,337 1,7009,700 96,330 14,550 3,602 1,5009,700 96,330 12,610 4,099 1,3009,700 96,330 10,670 5,009 1,1009,700 96,330 8,730 6,739 0,9009,700 96,330 6,790 10,352 0,700




2.9 CONTOH PERHITUNGAN

2.9.1 Contoh Perhitungan Pintu Sorong Debit Tetap, Yg Berubah

1. Perhitungan Debit (Qa)

Data-data :

b = 9,700 cm

H1 = 7,200 cm

H2 = 7,800 cm

Koreksi = 0,600 cm

ΔH = H2 – H1 – koreksi

= 9,200 – 4,600 – 0,600

= 4,000 cm

Maka dapat dihitung :

Qa = 171,808.π.(ΔH)1/2

= 171,808.3,14.(4,000) 1/2

= 1078,954 cm3/s

2. Perhitungan Debit Teoritis (Qt)

Data-data :

b = 9,700 cm

g = 981,000 cm

Y1 = 1,400 cm

Y0 = 9,000 cm


Qt =

b×Y 1×√2×g×Y 0

√ Y 1

Y 0+1

=

9 ,700×1 , 400√2×981 ,000×9 , 000

√ 1 , 4009 , 000

+1

= 1678,708 cm3/s




3. Perhitungan Koefisien Kontraksi (Cc)

Data-data :

Y 1 = 1,400 cm

Y 2 = 5,700 cm


Cc =

Y 1

Y g

=

1, 4001 ,700

= 0,824

4. Perhitungan Koefisien Kecepatan (Cv)

Data-data :

Qa = 1078,954 cm3/s

Qt = 1678,708 cm3/s


Cv =

Qa

Q t

=

1078,9541678,708

= 0,643

5. Perhitungan Fg

Data-data :

g = 981,000 cm2/s

Y1 = 1,400 cm

Y0 = 9,000 cm

Qa = 1078,954 cm3/s

b = 9,700 cm





Fg = [0,5⋅ρ⋅g⋅Y 12(Y 02

Y 12−1)]−[ ρ⋅Q2

b2⋅Y 1(1−Y 1

Y 0 )]=[0,5⋅1⋅981⋅1 ,402( 9 ,002

1 ,402−1)]−[ 1⋅1078 ,9542

9 ,702⋅1, 40 (1−1, 409 , 00 )]

= 31306,254 gr.cm/s

6. Perhitungan Fh

Data-data :

Y0 = 9,000 cm

Yg = 1,700 cm

G = 981,000 cm2/s


Fh = 0,5.ρ .g.(Y0 – Yg)2

= 0,5. 1. 981,000. (9,000 – 1,700)2

= 26138,745 gr.cm/s

7. Perhitungan Yg/Yo

Data-data :

Yg = 1,700 cm

Yo = 9,000 cm


Y g

Y 0 =

1 ,7009 ,000

= 0,189




8. Perhitungan Fg/Fh

Data-data :

Fg = 31306,254 gr.cm/s

Fh = 26138,745 gr.cm/s


F g

F h =

31306 ,25426138 ,745

= 1,198

2.9.2 Contoh Perhitungan Air Loncat Debit Tetap, Yg Berubah


Data-data :

B = 9,700 cm

H1 = 7,200 cm

H2 = 7,800 cm

Koreksi = 0,600 cm


= 9,200 – 4,600 – 0,600

= 4,000 cm


Qa = 171,808.π.(ΔH)1/2

= 171,808.3,14.(4,000) 1/2

= 1078,954 cm3/s

2. Perhitungan Fa

Data-data :

Qa = 1078,954 cm3/s

b = 9,700 cm




g = 981,000 cm

Ya = 2,200 cm


Fa =

Qa

b .Y a√g .Y a

=

1078,954 9 ,700⋅2 ,200⋅√981⋅2 ,200

= 1,088

3. Perhitungan Yb/Ya (ukur)

Data-data :

Ya = 2,200 cm

Yb = 3,700 cm


Y b

Y a =

3 ,7002 ,200

= 1,682

4. Perhitungan Yb/Ya (teori)

Data-data :

Fa = 1,088


Y b

Y a =

12

(√1+8 ( F a )2 )−1

=

12

(√1+8 (1,088 )2 )−1

= 1,118

5. Perhitungan ∆H

Data-data :




Ya = 2,200 cm

Yb = 3,700 cm


ΔH =

(Y b−Y a )3

4⋅Y b⋅¿Y a¿

=

(3 ,700−2 ,200 )3

4⋅3 ,700⋅2 ,200

= 0,104 cm

6. Perhitungan Yc

Data-data :

Qa = 1078,954 cm3/s

b = 9,700 cm

g = 981,000 cm


Yc = ( Q a

2

2. g .b2 )13

= (1078 , 9542

2. 981 . (9 ,700 )2)13

= 2,328 cm

7. Perhitungan Em

Data-data :

Yc = 2,328cm


Em =

32

Y c

=

32

. 2 ,328




= 3,492 cm

8. Perhitungan L/Yb

Data-data :

L = 5,300 cm

Yb = 3,700 cm


LY b =

5 ,3003 ,700

= 1,432

2.9.3 Contoh Perhitungan Pintu Sorong Debit Berubah, Yg Tetap


Data-data :

b = 9,700 cm

H1 = 6,900 cm

H2 = 7,200 cm

Koreksi = 0,300 cm


= 9,200 – 4,000 – 0,300

= 4,900 cm


Qa = 171,808.π.(ΔH)1/2

= 171,808.3,14.(4,900)1/2

= 1194,184 cm3/s

2. Perhitungan Debit Teoritis (Qt)

Data-data :

b = 9,700 cm




g = 981,000 cm2/s

Y1 = 2,800 cm

Y0 = 13,200 cm


Qt =

b⋅Y 1⋅√2⋅g⋅Y 0

√ Y 1

Y 0+1

=

9 ,70⋅2 , 800⋅√2⋅981⋅13 ,200

√ 2 , 80013 ,200

+1

= 2992,575 cm3/s

3. Perhitungan Koefisien Kontraksi (Cc)

Data-data :

Y 1 = 2,800 cm

Y g = 1,700 cm


Cc =

Y 1

Y g

=

2 ,8001 ,700

= 1,647

4. Perhitungan Koefisien Kecepatan (Cv)

Data-data :

Qa = 1194,184 cm3/s

Qt = 2992,575 cm3/s


Cv =

Qa

Q t




=

1194,1842992,575

= 0,399

5. Perhitungan Fg

Data-data :

g = 981,000 cm2/s

Y1 = 2,800 cm

Y0 = 13,200 cm

Qa = 1194,184 cm3/s

b = 9,700 cm


Fg = [0,5⋅ρ⋅g⋅Y 12(Y 02

Y 12−1)]−[ ρ⋅Q2

b2⋅Y 1(1−Y 1

Y 0 )]=

[0,5⋅1⋅981⋅2 ,802(13 , 202

2 , 802−1)]−[1⋅1194 , 1842

9 ,702⋅2 ,80 (1− 2,8013 ,20 )]

= 77354,386 gr.cm/s

6. Perhitungan Fh

Data-data :

Y0 = 13,200 cm

Yg = 1,700 cm

g = 981,000 cm2/s


Fh = 0,5.ρ.g.(Y0 – Yg)2

= 0,5.1.981,000.(13,200 – 1,700)2

= 64868,625 gr.cm/s

7. Perhitungan Yg/Yo

Data-data :51

Kelompok 2 Jurusan Teknik SipilUniversitas Gunadarma


Yg = 1,700 cm

Y0 = 13,200 cm


Y g

Y 0 =

1 ,70013 , 200

= 0,129

8. Perhitungan Fg/Fh

Fg = 77354,386 gr.cm/s

Fh = 64868,625 gr.cm/s


F g

F h =

77354 ,38664868 ,625

= 1,192

2.9.4 Contoh Perhitungan Air Loncat Debit Berubah, Yg Tetap


Data-data :

b = 9,700 cm

H1 = 6,900 cm

H2 = 7,200 cm

Koreksi = 0,300 cm


= 9,200 – 4,000 – 0,300

= 4,900 cm


Qa = 171,808.π.(ΔH)1/2

= 171,808.3,14.(4,900)1/2




= 1194,184 cm3/s

2. Perhitungan Fa

Data-data :

Qa = 1194,184 cm3/s

b = 9,700 cm

g = 981,000 cm/s2

Ya = 2,200 cm


Fa =

Q a

b .Y a√g .Y a

=

1194 ,1849 ,700⋅2 ,200⋅√981⋅2 ,200

= 1,205

3. Perhitungan Yb/Ya (ukur)

Data-data :

Ya = 2,200 cm

Yb = 3,800 cm


Y b

Y a =

3 ,8002 ,200

= 1,727

4. Perhitungan Yb/Ya (teori)

Data-data :

Fa = 1,205





Y b

Y a =

12

(√1+8 ( F a )2 )−1

=

12

(√1+8 (1 , 205 )2)−1

= 1,704

5. Perhitungan ∆H

Data-data :

Ya = 2,200 cm

Yb = 3,800 cm


ΔH =

(Y b−Y a )3

4⋅Y b⋅Y a

=

(3 ,800−2 ,200 )3

4⋅3 ,800⋅2 ,200

= 0,122 cm

6. Perhitungan Yc

Data-data :

Qa = 1194,184 cm3/s

b = 9,700 cm

g = 981,000 cm/s2


Yc = ( Q a

2

2. g .b2 )13

= (1194 , 1842

2. 981 .(9 ,700)2 )13

= 2,491 cm

7. Perhitungan Em




Data-data :

Yc = 2,491 cm


Em =

32 Yc

=

32 .2,491

= 3,736 cm

8. Perhitungan L/Yb

Data-data :

L = 6,500 cm

Yb = 3,800 cm


LY b =

6 ,5003 ,800

= 1,711




2.10 GRAFIK DAN ANALISIS

2.10.1 Grafik Pintu Sorong dengan Debit Tetap, Yg Berubah

0.150 0.200 0.250 0.300 0.350 0.400 0.450 0.5000.000

0.200

0.400

0.600

0.800

1.000

f(x) = 8.65195450801186 x³ − 6.31338562131937 x² + 0.967712651726988 x + 0.807145821249248R² = 0.995957965127626

Cc vs Yg/Y0

Cc vs Yg/Y0

Polynomial (Cc vs Yg/Y0)

Yg/Y0

Cc

Gambar 2.5 Grafik Cc vs Yg/Y0

Grafik di atas digunakan untuk menentukan pada perbandingan

Yg/Yo berapa akan dihasilkan nilai Cc yang maksimum dan minimum. Dari

grafik yang terbentuk, terlihat bahwa nilai Cc minimum yaitu sebesar

0,739 dicapai pada saat Yg/Yo bernilai 0,359, sedangkan nilai Cc mencapai

maksimum yaitu sebesar 0,824 pada saat Yg/Yo bernilai 0,189. Dari data

yang telah dilampirkan di dalam tabel sebelumnya, dapat diketahui bahwa

nilai Cc minimum sebesar 0,739 dengan Yg/Yo sebesar 0,359, sedangkan

nilai Cc maksimum sebesar 0,824 pada saat Yg/Yo bernilai minimum yaitu

0,189. Grafik ini menggunakan trendline polynomial pangkat 3, sehingga

diperoleh persamaan grafik y = 8,652x3 - 6,3134x2+ 0,9677x + 0,8071.




0.150 0.200 0.250 0.300 0.350 0.400 0.450 0.5000.000

0.150

0.300

0.450

0.600

0.750

f(x) = 17.076360797494 x³ − 15.91528298734 x² + 4.86332292621423 x + 0.175823237969811R² = 0.950982249837559

Cv vs Yg /Y0

Cv vs Yg/Y0Polynomial (Cv vs Yg/Y0)

Yg/Y0

Cv

Gambar 2.6 Grafik Cv vs Yg/Y0


Yg/Yo berapa akan dihasilkan nilai Cv yang maksimum dan minimum. Dari

grafik yang terbentuk, terlihat bahwa nilai Cv minimum yaitu sebesar

0,643, sedangkan nilai Cv mencapai maksimum yaitu sebesar 0,693. Yg/Yo

minimum sebesar 0,189 dengan Yg/Yo maksimum sebesar 0,444. Dari data

yang telah dilampirkan di dalam tabel sebelumnya, dapat diketahui bahwa

nilai Cv minimum sebesar 0,643 dengan Yg/Yo sebesar 0,189, sedangkan

nilai Cv maksimum sebesar 0,693 pada saat Yg/Yo sebesar 0,444. Grafik ini

menggunakan trendline polynomial pangkat 3, sehingga diperoleh

persamaan grafik y = 17,076x3 - 15,915x2 + 4,8633x + 0,1758.




0.150 0.200 0.250 0.300 0.350 0.400 0.450 0.5000.000

0.400

0.800

1.200

1.600

2.000

f(x) = 1.61719488053205 x + 1R² = 0.968670665948435

Fg/Fh vs Yg/Y0

Fg/Fh vs Yg/Y0Linear (Fg/Fh vs Yg/Y0)

Yg/Y0

Fg/F

h

Gambar 2.7 Grafik Fg/Fh vs Yg/Y0

Grafik di atas digunakan untuk menunjukan pengaruh bukaan pintu

sorong terhadap ketahanan pintu sorong (Fg) dengan gaya hidrostatis (Fh).

Idealnya perbandingan nilai Fg dengan nilai Fh adalah 1. Grafik ini

menggunakan trendline regresi linear dengan set intercept = 1. Hal ini

dilakukan untuk dapat melihat perbandingan nilai Fg dan Fh pada saat pintu

sorong ditutup penuh (Yg = 0). Dari grafik yang terbentuk, diperoleh

persamaan garis regresi linear y = 1,6172x + 1.




2.10.2 Grafik Air Loncat dengan Debit Tetap, Yg Berubah

1.000 1.020 1.040 1.060 1.080 1.100 1.120 1.1400.000

0.400

0.800

1.200

1.600

2.000

f(x) = 1.370280100606 xR² = 0.993576695056733

(Yb/Ya)Ukur vs (Yb/Ya)Teori

(Yb/Ya) Ukur vs (Yb/Ya) TeoriLinear ((Yb/Ya) Ukur vs (Yb/Ya) Teori)

(Yb/Ya) Teori

(Yb/

Ya) U

kur

Gambar 2.8 Grafik Yb/Ya (ukur) vs Yb/Ya (teori)

Grafik di atas digunakan untuk menunjukan perbandingan antara

nilai tinggi muka air sebelum dan sesudah loncat yang didapat dari teori

dengan nilai yang didapat dari percobaan. Grafik ini menggunakan regresi

linear dengan set intercept = 0. Persamaan ideal dalam grafik ini adalah y

= x. Dari data yang diperoleh, terlihat bahwa nilai Yb/Ya ukur selalu lebih

besar daripada Yb/Ya teori pada setiap percobaannya. Persamaan garis

regresi linear yang diperoleh ialah y = 1,3703x. Berdasarkan persamaan

tersebut, terlihat bahwa nilai koefisien x yang diperoleh lebih besar

daripada 1. Hal ini mungkin disebabkan karena beberapa faktor yang

mungkin terjadi pada saat melakukan percobaan, misalnya pada saat

pencatatan kondisi aliran belum stabil.




0.000 0.500 1.000 1.5000.000

1.000

2.000

3.000

4.000

L/Yb vs Fra

Fra

L/Yb

Gambar 2.9 Grafik L/Yb vs Fa

Grafik di atas digunakan untuk menentukan panjang perkerasan

pada saluran pada bagian yang mengalami gerusan dengan melihat nilai

bilangan Froude. Jika bilangan Froude tinggi, dengan panjang lintasan

yang pendek, maka tidak terjadi loncatan hidraulik. Semakin tinggi

loncatan hidraulik, akan semakin besar energi yang dihasilkan, maka

untuk perencanaan saluran air harus diperkeras agar tidak mudah tergerus

air. Dari data di atas, terlihat bahwa nilai bilangan Froude berkisar antara

1,018 hingga 1,088. Dapat disimpulkan bahwa aliran tersebut adalah aliran

superkritis.




0.000 4.000 8.000 12.000 16.0000.000

1.500

3.000

4.500

6.000

7.500

Em vs Yc

energi spesifik

y=E

GARIS KRITIS

Em

Yc

Gambar 2.10 Grafik Yc vs Em

Grafik di atas digunakan untuk melihat bahwa untuk suatu harga E

tertentu, terdapat nilai y. Kedalaman kritis dapat dilihat pada nilai E yang

hanya terdapat pada satu kedalaman. Kedalaman kritis (Yc) untuk suatu

aliran dalam saluran segiempat terjadi bila energi spesifiknya minimum.

Energi spesifik (E) itu sendiri terdiri dari dua komponen, yaitu kedalaman

(h) dan tinggi kecepatan (V2/2g). Semakin tinggi nilai h maka kecepatan

akan semakin kecil, atau nilai V akan menurun jika kedalamannya

meningkat. Dari data tersebut terlihat bahwa nilai E mencapai minimum

sebesar 3,492 cm pada saat kedalaman kritis (Yc) menunjukan angka 2,328

cm.




2.10.3 Grafik Pintu Sorong dengan Debit Berubah, Yg Tetap

0.100 0.200 0.300 0.4000.000

0.400

0.800

1.200

1.600

2.000

f(x) = − 237.37419984777 x³ + 177.98926680826 x² − 46.622412315139 x + 5.2024076514264R² = 0.995701885437321

Cc vs Yg/Y0

Cc vs Yg/Y0Polynomial (Cc vs Yg/Y0)

Yg/Y0

Cc

Gambar 2.11 Grafik Cc vs Yg/Y0


Yg/Yo berapa akan dihasilkan nilai Cc yang maksimum dan minimum. Dari

grafik yang terbentuk, terlihat bahwa nilai Cc minimum yaitu sebesar

0,647 dicapai pada saat Yg/Yo sebesar 0,333, sedangkan nilai Cc mencapai

maksimum sebesar 1,647 pada saat Yg/Yo bernilai 0,129. Dari data yang

telah dilampirkan dalam tabel sebelumnya, diperoleh nilai Cc minimum

sebesar 0,647 dan Cc maksimum sebesar 1,647, sedangkan Yg/Yo

minimum sebesar 0,129 dan Yg/Yo maksimum sebesar 0,333. Grafik ini


persamaan grafik y = -237,37x3 + 177,99x2- 46,622x + 5,2024.




0.100 0.150 0.200 0.250 0.300 0.3500.000

0.300

0.600

0.900

1.200

1.500

f(x) = 72.6404941502173 x³ − 43.8032182300782 x² + 12.163059646984 x − 0.595627798773151R² = 0.99994353571591

Cv vs Yg /Y0

Cv vs Yg/Y0Polynomial (Cv vs Yg/Y0)

Yg/Y0

Cv

Gambar 2.12 Grafik Cv vs Yg/Y0


Yg/Yo berapa akan dihasilkan nilai Cv yang maksimum dan minimum. Dari

grafik yang terbentuk, terlihat bahwa nilai Cv minimum yaitu sebesar

0,399 dicapai pada saat Yg/Yo bernilai yaitu 0,129, sedangkan nilai Cv

mencapai maksimum yaitu sebesar 1,282 pada saat Yg/Yo mencapai angka

maksimum yaitu 0,978. Dari data yang telah dilampirkan dalam tabel

sebelumnya, dapat diketahui bahwa nilai Cv minimum sebesar 0,399

dengan nilai Cv maksimum sebesar 1,282, sedangkan nilai Yg/Yo minimum

sebesar 0,129 dan Yg/Yo maksimum sebesar 0,333. Grafik ini


persamaan grafik y = 72,64x3 - 43,803x2 + 12,163x - 0,5956.




0.100 0.150 0.200 0.250 0.300 0.3500.000

0.300

0.600

0.900

1.200

1.500

f(x) = 0.70473755828518 x + 1R² = 0.506895412089497

Fg/Fh vs yg/y0

Fg/Fh vs Yg/Y0Linear (Fg/Fh vs Yg/Y0)Linear (Fg/Fh vs Yg/Y0)

Yg/Y0

Fg/F

h

Gambar 2.13 Grafik Fg/Fh vs Yg/Y0

Grafik di atas digunakan untuk menunjukan pengaruh bukaan pintu

sorong terhadap perbandingan antara ketahanan pintu sorong (Fg) dengan

gaya hidrostatis (Fh). Idealnya perbandingan nilai Fg dengan nilai Fh adalah

1. Grafik ini menggunakan trendline regresi linear dengan set intercept =

1. Hal ini dilakukan untuk dapat melihat perbandingan nilai Fg dan Fh

pada saat pintu sorong ditutup penuh (Yg = 0). Dari grafik yang terbentuk,

diperoleh persamaan regresi linear y = 0,7047x + 1.




2.10.4 Grafik Air Loncat dengan Debit Berubah, Yg Tetap

0.000 0.400 0.800 1.200 1.600 2.0000.000

0.400

0.800

1.200

1.600

2.000

f(x) = 0.971476884147552 xR² = 0.994695138055385

(Yb/Ya)Ukur vs (Yb/Ya)Teori

Yb/Ya Ukur vs Yb/Ya TeoriLinear (Yb/Ya Ukur vs Yb/Ya Teori)

(Yb/Ya) Teori

(Yb/

Ya) U

kur

Gambar 2.14 Grafik Yb/Ya (ukur) vs Yb/Ya (teori)

Grafik di atas digunakan untuk menunujukan perbandingan antara

nilai tinggi muka air sebelum dan sesudah loncat yang didapat dari teori

dengan nilai yang didapat dari percobaan. Grafik ini menggunakan regresi

linear dengan set intercept = 0. Persamaan ideal dalam grafik ini adalah y

= x. Dari data yang diperoleh, terlihat bahwa nilai Yb/Ya ukur selalu lebih

besar daripada Yb/Ya teori pada setiap percobaannya. Persamaan garis

regresi linear yang diperoleh ialah y = 6,157x. Berdasarkan persamaan

tersebut, terlihat bahwa nilai koefisien x yang diperoleh lebih besar

daripada 1. Hal ini mungkin disebabkan karena beberapa faktor yang

mungkin terjadi pada saat melakukan percobaan, seperti kesalahan

pembacaan alat maupun kesalahan pencatatan data percobaan karena

aliran belum stabil.




0.000 0.500 1.000 1.5000.000

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

L/Yb vs Fra

Fra

L/Yb

Gambar 2.15 Grafik L/Yb vs Fa

Grafik di atas digunakan untuk menentukan panjang perkerasan

pada saluran pada bagian yang mengalami gerusan dengan melihat nilai

bilangan Froude. Jika bilangan Froude tinggi, dengan panjang lintasan

yang pendek, maka tidak terjadi loncatan hidraulik. Semakin tinggi

loncatan hidraulik, akan semakin besar energi yang dihasilkan, maka

untuk perencanaan saluran air harus diperkeras agar tidak mudah tergerus

air. Dari data di atas, terlihat bahwa nilai bilangan Froude berkisar antara

1,011 hingga 1,205. Dapat disimpulkan bahwa aliran tersebut adalah aliran

super-kritis..




0.0002.000

4.0006.000

8.000

10.000

12.000

14.000

16.000

18.0000.000

2.000

4.000

6.000

Em vs Yc

Energi Spesifik (Q1)





Garis Kritis

y=E

Em

Yc

Gambar 2.16 Grafik Yc vs Em

Grafik di atas digunakan untuk melihat bahwa untuk suatu harga E

tertentu, terdapat 2 nilai y. Kedalaman kritis dapat dilihat pada nilai E

yang hanya terdapat pada satu kedalaman. Kedalaman kritis (Yc) untuk

suatu aliran dalam saluran segiempat terjadi bila energi spesifiknya

minimum. Energi spesifik (E) itu sendiri terdiri dari dua komponen, yaitu

kedalaman (h) dan tinggi kecepatan (V2/2g). Semakin tinggi nilai h maka

kecepatan akan semakin kecil, atau nilai V akan menurun jika

kedalamannya meningkat. Data-data pada grafik ini disambung smooth.

Dari grafik yang terbentuk juga dapat dilihat bahwa nilai Yc dan Em

berbanding lurus, semakin besar nilai Yc maka semakin besar pula nilai Em

yang dihasilkan. Berdasarkan data tersebut, diperoleh Yc minimum sebesar

2,115 dan Yc maksimum sebesar 2,491, sedangkan Em minimum sebesar

3,172 dan Em maksimum sebesar 3,736.




2.11 KESIMPULAN

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, praktikan dapat mengetahui

sifat aliran yang melewati pintu sorong. Pada pintu sorong, pengoperasian tinggi

bukaan pintu sorong menentukan nilai debit aliran (Q), serta menentukan pula

tinggi dari hulu dan hilir aliran.

Dari data yang diperoleh dapat praktikan ketahui nilai koefisien kecepatan

(Cv) dan koefisien kontraksi (Cc) dengan menggunakan rumus yang sudah

ditetapkan. Selain itu, praktikan juga dapat menghitung besarnya gaya-gaya yang

bekerja pada pintu sorong, yaitu Fg dan Fh untuk setiap percobaan yang dilakukan.

Diperoleh kesimpulan, bahwa untuk percobaan dengan debit tetap, nilai Fg dan Fh

akan semakin besar pada saat tinggi bukaan pintu sorong semakin kecil

(berbanding terbalik), sedangkan untuk percobaan dengan debit berubah, semakin

besar debit (Q) yang diberikan akan semakin besar pula nilai Fg dan Fh

(berbanding lurus).

Praktikan juga dapat mengetahui profil aliran air loncat. Profil aliran air

loncat ditunjukan dengan harga bilangan Froude, serta ditentukan berdasarkan

balok berpenampang (end sill). Pembentukan air loncat sangat dipengaruhi oleh

kedalaman air di hilir pintu sorong (Y1). Semakin rendah nilai Y1 akan

menghasilkan air loncat yang semakin tinggi.

Dari data yang diperoleh, praktikan dapat menghitung nilai besarnya

kehilangan energi (ΔH) akibat air loncat yang terjadi. Selain itu, praktikan juga

dapat menghitung kedalaman kritis (Yc) dan energi minimum (Em). Nilai Yc

berbanding lurus dengan nilai Em yang dihasilkan.



Documents

Pintu Sorong Hidrolika