PRAKTIKUM HIDRAULIKA

BAB I

PERCOBAAN ALIRAN STEADY UNIFORM FLOWA. Maksud dan Tujuan

1. Mahasiswa memahami karakteristik aliran steady uniform flow.2. Mahasiswa dapat mengkondisikan di laboratorium aliran steady uniform flow.3. Mahasiswa dapat menentukan nilai kekasaran manning, chezy dan strikler dengan percobaan di laboratorium.B. Alat dan Bahan

1. Seperangkat flume dan asesorisnya (pompa, tail gate, alat ukur debit dan piezometer).2. Point gauge.C. Tahapan Penelitian

1. Menyiapkan flume, pompa air, piezometer dan point gauge.2. Mengatur kemiringan dasar saluran 0,005.3. Mengalirkan debit dengan membuka stopkran pompa dengan limpasan lebih besar dari 8 cm di atas alat ukur debit Thomson, dan ukur debitnya dengan grafik koefisien Ce yang telah ada.Rumusan debit dengan Pintu Thomson adalah sebagai berikut :

Q = Ce.

EMBED Equation.3 tan (h+kv) ........................................... I.1Dengan =

h = tinggi air di atas pintu Thomson

= sudut dalam pintu Thomson

Ce= Lihat pada grafik Ce

Kv = lihat pada grafik kv

4. Mengatur tinggi muka air di saluran sehingga ketinggian di 3 titik (hulu, tengah dan hilir) miring.5. Catat tinggi muka air tersebut dan hitung kecepatan air.6. Ulangi langkah percobaan 3 s/d 5 dengan variasi debit 5 kali.D. Landasan TeoriAliran Steady Uniform FlowAliran saluran terbuka maksudnya adalah aliran di suatu channel (saluran) dengan muka air langsung berhubungan langsung dengan udara luar, sehingga tekanan di atas muka air merupakan tekanan udara luar (atmosfer). Karakteristik aliran ini sangat berbeda dengan aliran tertutup (aliran pipa), yang biasanya mempunyai tekanan tidak hanya dari atmosfer saja (tekanan hidrodinamis yang cukup besar). Aliran steady adalah karakteristik aliran yang tidak berubah terhadap waktu di suatu tempat (baik itu berupa debit, tinggi muka air, kecepatan, tekanan maupun berat jenis zat alir). Sedangkan aliran uniform (aliran seragam) adalah karakteristik aliran yang memiliki keseragaman debit, kecepatan, tinggi muka air maupun berat jenis dengan tinjauan tempat yang berbeda-beda. Jadi pengertian aliran steady uniform flow adalah aliran yang mempunyai debit, muka air, kecepatan, berat jenis yang tetap sepanjang waktu dan seragam di berbagai tempat yang ditinjau. Pada kenyataannya jenis aliran ini hampir mustahil dijumpai di lapangan, sehingga hanya dijumpai di laboratorium saja.

Maksud dilakukannya percobaan ini adalah untuk membuktikan rumusan hidraulika untuk aliran saluran terbuka baik rumus manning, chezy maupun strikler. Aliran melintas melalui saluran terbuka untuk 1 dimensi dapat digambarkan sebagai berikut ini : V2/(2g)

Sf

Sw h

So

Z

Gambar I.1 Aliran satu dimensiE = Z + h + v2/(2g) ...............................................................................I.2Diturunkan terhadap x

...............................................I.3 dengan

dh/dx= kemiringan muka air terhadap x (jarak)

Sf= kemiringan garis energi

So= kemiringan dasar saluran

T= lebar muka air

A= luas tampang basah aliran

Q= debit yang lewat

Dari persamaan tersebut di atas dapat dipahami bahwa kemiringan muka air tergantung dari kemiringan dasar, kemiringan energi dan fungsi sistem kritis dari aliran (yang diwujudkan dengan 1 Q2T/(gA3)). Jika So = Sf berarti kemiringan muka air nol, maksudnya adalah tinggi muka air diberbagai ruas saluran sama besar. Untuk perlakuan di laboratorium supaya tinggi muka air sama di setiap ruas saluran, digunakan pintu tail gate sebagai pengatur tinggi saluran.

Persamaan aliran steady uniform flow mengacu pada persamaan manning, chezy dan strickler sebagai berikut ini :

.................................................I.4dengan

Q= debit aliran (m3/dt)

V= kecepatan aliran

R= jari-jari hidraulik (A/P)

A= luas tampang (m2)

P= keliling basah (m)

k= kekasaran dasar saluran

n= koefisien manning

ks= koefisien strickler

(= tebal sub lapis laminer =

Rumusan di atas digunakan untuk karakteristik aliran bersifat turbulen (Vh/( > 4000), dengan V = kecepatan aliran, h tinggi muka air (sungai lebar) dan ( = kekentalan kinematik).

Jika aliran bersifat laminer ((Vh/( 2000 aliran bersifat Turbulen, jika Re