Praktikum 3.docx

PRAKTIKUM 3 ALIRAN MELALUI PELUAP SEGITIGA

1. Maksud dan Tujuan a. Menentukan karakteristik aliran kecil pada saluran terbuka yang melalui peluap segitiga (triangular notch). b. Menentukan nilai koefisien debit pada peluap segitiga. 2. Alat dan Bahan a. Hydraulics bench b. Point gauge c. Triangular weir d. Stop watch e. Air 3. Teori Peluap didefinisikan sebagai bukaan pada salah satu sisi kolam atau tangki sehingga zat cair (biasanya air) di dalam kolam tersebut melimpas di atas peluap. Lapis zat cair yang melimpas di atas ambang peluap disebut tinggi peluapan (H). Peluap biasanya digunakan untuk mengukur debit air. Persamaan debit aliran yang melalui peluap segitiga adalah:

Q t = Cd

5 8 θ tan ( ) √(2g)H 2 15 2

Dimana: Qt

= debit aliran (m3/detik)

H

= tinggi air di atas dasar peluap (m)

θ

= sudut V atau takikan peluap segitiga

g

= percepatan gravitasi bumi (9,81 m/dt2)

Cd

= koefisen debit yang ditentukan dalam percobaan 1

4. Nomenklatur Nama

Lamban

Satua

Kolom

g

n

Tipe Peluap Tinggi

h0

m

Tipe

Deskripsi

Diukur

Peluap segitiga

Diukur

Tinggi datum, digunakan sebagai

Datum

dasar takikan. Dibaca dari vernier dan digunakan untuk menghitung ketinggian elevasi muka air di atas takikan. Ketinggian datum diukur dalam millimeter. Dikonversi ke meter untuk perhitungan.

Elevasi

h1

m

Diukur

Muka Air

Dibaca dari vernier. Elevasi muka air

diukur

Dikonversi

dalam ke

millimeter.

meter

untuk

perhitungan. Volume

V

m3

Diukur

Terkumpul

Dibaca dari skala pada skala hydraulics

bench.

Volume

dikumpulkan diukur dalam liter. Dikonversi ke meter kubik untuk perhitungan

(membagi

dengan

1000). Waktu

t

s

Diukur

Waktu yang dibutuhkan untuk

Pengumpul

mengumpulkan volume air yang

an

diketahui di hydraulics bench. Waktu diukur dalam detik.

Debit

Qt

s

Aliran

Dihitun g

Qt = V / t Qt = Volume dikumpulkan / Waktu untuk penumpulan

Tinggi Air di

Atas

Tekikan

H

m

Dihitun g

H = h – h0 H = Tinggi elevasi mka air – Tinggi datum

2

H5/2

Dihitun

Digunakan untuk menggambarkan

g

hubungan antara debit aliran dan tinggi air di atas takikan.

Koefisien

Cd

Dihitun

Debit

Cd =

g

15Q t 5 θ 8 tan (2) √(2g)H 2

Peluap Segitiga 5. Data Teknis 

Sudut V notch (θ = 90°)

6. Prosedur Percobaan a. Memasang peluap segitiga dan point gauge pada hydraulics bench. b. Memastikan hydraulics bench datar / horizontal. c. Mengkur tinggi datum (h0) pada dasar takikan (hati-hati jangan sampai merusak takikan dan alat ukur tinggi) dengan point gauge. d. Menggeser point gauge dan meletakkan dalam posisi di tengah-tengah antara stilling baffle dan triangular weir (peluap segitiga). e. Membuka flow control valve dan membiarkan aliran minimum masuk pelan-pelan ke saluran sampai tekanan atmosfer sekitar seluruh aliran mengalir melalui pelimpah. f. Mengatur valve untuk mencapai kedalaman yang diinginkan. g. Menunggu aliran sampai kondisi tenang tercapai (minimal 1 menit), selanjutnya ukur dan catat head (h) di atas ambang, untuk setiap debit. h. Mengulangi percobaan tersebut dengan kedalaman yang berbeda-beda. Hati-hati jangan sampai aliran keluar melimpah pada bagian teratas pinggir-pinggir plat ambang. i. Mengukur dan mencatat volume awal dan akhir di dalam tangki pengumpul dan waktu yang diperlukan untuk mengumpulkan, untuk tiap debit. 7. Sumber Rujukan 

Armfield. 2001. Instruction Manual. Flow Over Weirs F1-13. England: Armfield



Bambang Triatmodjo.2012. Hidraulika 1. Cetakan ke-13. Yogyakarta: Beta Offset



http://www.feit.uts.edu.au/schools/civil/

3

LABORATORIUM HIDROLIKA JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI MALANG Gedung G3 Lt. 2 Kampus UM Jl. Semarang No. 5 Malang

ALIRAN MELALUI PELUAP SEGITIGA (TRIANGULAR WEIR/Vee Notch) Data alat: Tipe Peluap Sudut Takikan Tinggi Datum (h₀) Tinggi Saluran Lebar Saluran

Dikerjakan: Tanggal : 11 Februari 2019 Kelompok :4 Offering :F

: Segitiga : 90° : 125 mm : 165 mm : 250 mm

Tabel Data Pengamatan dan Perhitungan: No

H (mm)

Head (H) = h - h₀ (mm)

1

163

38

2

159,5

34,8

3

156

31

4

150

25,8

5

146,4

21,4

Volume (V) (liter)

Waktu (t) (detik)

5 10 5 15 4 8 6 12 3 6

10,3 20,35 13,64 41,62 15,55 31,35 37,46 73.41 29,3 59,09

Debit (Q) = V/t (liter / detik) 0,49 0,49 0,37 0,36 0,26 0,26 0,16 0,16 0,10 0,10

Q rata-rata = (Q₁ + Q₂) / 2 (liter/detik) 0,49 0,35 0,26 0,16 0,10

Tabel Perhitungan: No. 1 2 3 4 5

Head (H) (m)

Qnyata

Qteori

0,0380 0,0348 0,0310 0,0258 0,0214

Log Q

Log H

H^5/2

(m3/detik)

(m3/detik)

0,000488 0,000363 0,000256 0,000162 0,000102

0,000665 -3,311 0,000533 -3,440 0,000400 -3,591 0,000252 -3,791 0,000158 -3,992 Cd Rata-rata

-1,420 -1,458 -1,509 -1,588 -1,670

0,0003 0,0002 0,0002 0,0001 0,0001

Cd 0,735 0,681 0,641 0,641 0,645 0,669

4

5

LABORATORIUM HIDROLIKA JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI MALANG Gedung G3 Lt. 2 Kampus UM Jl. Semarang No. 5 Malang

ALIRAN MELALUI PELUAP SEGITIGA (TRIANGULAR WEIR / Vee NOTCH) GRAFIK HUBUNGAN

Q-H 0.000600 0.000500

Q

0.000400 0.000300 0.000200 0.000100 0.000000 0.0000

0.0100

0.0200

0.0300

0.0400

H

Log Q - Log H -1.650

-1.600

-1.550

Log Q

-1.700

Log H

-1.500

-1.450

-1.400 0.000 -0.500 -1.000 -1.500 -2.000 -2.500 -3.000 -3.500 -4.000 -4.500

6

LABORATORIUM HIDROLIKA JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI MALANG Gedung G3 Lt. 2 Kampus UM Jl. Semarang No. 5 Malang

ALIRAN MELALUI PELUAP SEGITIGA (TRIANGULAR WEIR / Vee NOTCH) GRAFIK HUBUNGAN

Cd - H 0.740 0.720

Cd

0.700 0.680 0.660 0.640 0.620 0.0000

0.0100

0.0200

0.0300

0.0400

H

Q - H^5/2 0.000600

0.000500

Q

0.000400 0.000300 0.000200 0.000100 0.000000 0.0000

0.0001

0.0001

0.0002

0.0002

0.0003

0.0003

H^5/2

7

LABORATORIUM HIDROLIKA JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI MALANG Gedung G3 Lt. 2 Kampus UM Jl. Semarang No. 5 Malang

ALIRAN MELALUI PELUAP SEGITIGA (TRIANGULAR WEIR / Vee NOTCH) GRAFIK HUBUNGAN

Q-H 0.000600 0.000500

Q

0.000400 0.000300 0.000200 0.000100 0.000000 0.0000

0.0100

0.0200

0.0300

0.0400

H

Persamaan Debit: Q = Persamaan Debit: Q =

8

Kesimpulan Dari hasil percobaan, kami dapat menyimpulkan bahwa : 1. Berdasarkan grafik hubungan antara Debit (Q) dengan Koefisien debit maka dapat diketahui bahwa semakin tinggi nilai Debit (Q) maka Koefisien debit (Cd) semakin rendah. Persamaan regresi untuk grafik hubungan antara Debit (Q) dengan Koefisien debit (Cd), yaitu Cd = -9658.2 Q + 2.4999, dan R² = 0.4826 2. Berdasarkan grafik hubungan antara tinggi muka air (H) dengan Kofisien debit (Cd) maka dapat diketahui bahwa semakin tinggi muka air (H) maka Koefisien debit (Cd) semakin rendah. Persamaan regresi untuk grafik hubungan antara tinggi muka air (H) dengan Koefisien debit (Cd), yaitu Cd = -92.389 H + 3.4053, dan R² = 0.7453

9