Praktikum Hidraulika Edit.docx

LAPORAN PRAKTIKUM HIDROLIKA

Disusun oleh : Kelompok 1 1. Tegar Pribadi Mandiri

: 1610503001

2. Azira Ma Al Azhar H.P

: 1610503013

3. Iata Nur Cholis

: 1610503014

4. Dea Aulia Alifa

: 1610503025

5. Selvia Ayu Pipin R.

: 1510503026

Dosen Pembimbing : Muhammad Amin, S.T.,M.T

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS TIDAR 2019 i

ii

HALAMAN PENGESAHAN

Disusun oleh : Kelompok 1 1. Tegar Pribadi Mandiri

: 1610503001

2. Azira Ma Al Azhar H.P

: 1610503013

3. Iata Nur Cholis

: 1610503014

4. Dea Aulia Alifa

: 1610503025

5. Selvia Ayu Pipin R.

: 1510503026

Laporan praktikum ini disusun sebagai salah satu syarat mata kuliah hidrolika di Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Tidar.

Telah di Periksa dan disetujui oleh :

Pembimbing Praktikum :

Muhammad Amin, S.T.,M.T NIDN. 0616027802

Tanggal : 21 Februari 2019

iii

KATA PENGANTAR

Dengan mengucap puji syukur kepada Allah SWT karena penulis dapat menyelesaikan penyusunan laporan Praktikum Hidrolika

ini yang akan

digunakan sebagai bahan penilaian serta pegangan dan petunjuk praktikum untuk nantinya dapat dipergunakan sebagai bahan bacaan bagi mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Tidar maupun untuk penulis sendiri. Berpedoman kepada petunjuk pratikum hidrolika yang disusun oleh Muhammad Amin, S.T.,M.T selaku dosen pengampu mata kuliah tersebut diharapkan laporan ini dapat sesuai dengan tujuan akhir dari praktikum hidrolika. Penulis mengharapkan adanya saran serta kritik yang membangun agar laporan praktikum bahan bangunan ini dapat sempurna dan dalam penyusunan berikutnya lebih baik lagi.

Magelang, 20 Agustus 2018

Penyusun

iv

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL................................................................................................ i HALAMAN PENGENGESAHAN ........................................................................ ii KATA PENGANTAR ........................................................................................... iii DAFTAR ISI .......................................................................................................... iv DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. vi DAFTAR TABEL ................................................................................................. vii BAB I PENGUKURAN DEBIT DENGAN ALAT UKUR THOMSON 1.1 Pendahuluan .....................................................................................................1 1.2 Tujuan ...............................................................................................................2 1.3 Alat ....................................................................................................................2 1.4 Benda Uji ..........................................................................................................2 1.5 Langkah Kerja ...................................................................................................2 1.6 Pengamatan .......................................................................................................2 1.7 Hitungan ............................................................................................................2 1.8 Pembahasan .......................................................................................................3 1.9 Kesimpulan .......................................................................................................3 BAB II MENENTUKAN DEBIT YANG MENGALIR MELALUI PINTU SORONG 2.1 Pendahuluan .....................................................................................................4 2.2 Tujuan ..............................................................................................................4 2.3 Alat ...................................................................................................................4 2.4 Benda Uji .........................................................................................................5 2.5 Langkah Kerja ..................................................................................................5 2.6 Pengamatan ......................................................................................................5 2.7 Hitungan ...........................................................................................................5 2.8 Pembahasan ......................................................................................................6 2.9 Kesimpulan ......................................................................................................6 BAB III PERCOBAAN BACK WATER CURVE 3.1 Pendahuluan ......................................................................................................7 v

3.2 Tujuan ...............................................................................................................8 3.3 Alat ....................................................................................................................8 3.4 Benda Uji ..........................................................................................................8 3.5 Langkah Kerja ...................................................................................................8 3.6 Pengamatan .......................................................................................................9 3.7 Hitungan ............................................................................................................9 3.8 Pembahasan .......................................................................................................9 3.9 Kesimpulan .......................................................................................................9 BAB IV PENGUKURAN DEBIT SALURAN TERBUKA 4.1 Pendahuluan ....................................................................................................10 4.2 Tujuan .............................................................................................................11 4.3 Alat ..................................................................................................................11 4.4 Benda Uji ........................................................................................................11 4.5 Langkah Kerja .................................................................................................11 4.6 Pengamatan .....................................................................................................11 4.7 Hitungan ..........................................................................................................11 4.8 Pembahasan .....................................................................................................12 4.9 Kesimpulan .....................................................................................................12 BAB V PENGUKURAN DEBIT PADA PELUAPAN AMBANG BULAT 5.1 Pendahuluan ....................................................................................................13 5.2 Tujuan .............................................................................................................14 5.3 Alat ..................................................................................................................14 5.4 Benda Uji ........................................................................................................14 5.5 Langkah Kerja .................................................................................................14 5.6 Pengamatan .....................................................................................................14 5.7 Hitungan ..........................................................................................................15 5.8 Pembahasan .....................................................................................................15 5.9 Kesimpulan .....................................................................................................15 BAB VI PENGALIRAN MELALUI PIPA DAN DAYA POMPA 6.1 Pendahuluan ....................................................................................................16 6.2 Tujuan .............................................................................................................16 vi

6.3 Alat ..................................................................................................................16 6.4 Benda Uji ........................................................................................................17 6.5 Langkah Kerja .................................................................................................17 6.6 Pengamatan .....................................................................................................18 6.7 Hitungan ..........................................................................................................18 6.8 Pembahasan .....................................................................................................19 6.9 Kesimpulan .....................................................................................................19 BAB VII PENGUKURAN DEBIT DENGAN PELAMPUNG 7.1 Pendahuluan ....................................................................................................20 7.2 Tujuan .............................................................................................................22 7.3 Alat ..................................................................................................................22 7.4 Benda Uji ........................................................................................................22 7.5 Langkah Kerja .................................................................................................22 7.6 Pembahasan .....................................................................................................24 7.7 Kesimpulan .....................................................................................................24 DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................25

vii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1

Sket Alat Ukut Thomson ..................................................................1

Gambar 2.1

Pintu Sorong .....................................................................................4

Gambar 3.1

Pengempangan Bendung ..................................................................7

Gambar 4.1

Penampang Saluran Terbuka ..........................................................10

Gambar 5.1

Ambang Bulat .................................................................................13

Gambar 6.1

Sistem Pemipaan ............................................................................16

Gambar 7.1

Alat Ukur Debit Pitotmeter ............................................................21

Gambar 7.2

Sket Penampang Melintang Saluran ...............................................21

viii

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Pengukuan Debit dengan Alat Thomson ..................................................2 Tabel 2.1 Pengukuran Debit dengan Pintu Sorong ..................................................5 Tabel 3.1 Hasil Pengukuran Percobaan Back Water Curve .....................................8 Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Debit Saluran Terbuka ..............................................11 Tabel 5.1 Hasil Pengukuran Debit pada Peluapan Ambang Bulat.........................14 Tabel 7.1 Hasil Pengukuran Debit dengan Alat Pelampung ..................................23

ix

BAB I PENGUKURAN DEBIT DENGAN ALAT UKUR THOMSON

1.1 Pendahuluan Pengukuran dengan debit alat ukur debit Thomson ini didasarkan peluapan sempurna, ambang tipis, bentuk segitiga siku-siku. Adapun sket alat ukur Thomson di tunjukkan pada Gambar 1.1

Gambar 1.1 Sket Alat Ukur Thomson

Mencari debit dengan rumus: 𝑄=

4 . 𝑐 . 𝑏. 𝐻. √2. 𝑔. 𝐻 1𝑏

Dengan: α

= 90o

b

= 2H (m)

b

= lebar muka air (m)

H

= tinggi muka air (m)

g

= percepatan gravitasi: 9,81 m/det

c

= koefisien debit: 0,60

Q

= debit pengaliran m3/dt

1

1.2 Tujuan Mengetahui debit yang melalui sistem pemipaan.

1.3Alat Alat yang digunakan adalah: 1. Alat ukur Thomson 2. Penggaris

2

2

1.4 Benda Uji Benda uji yang digunakan adalah air.

1.5 Langkah Kerja Langkah-langkah pengukuran adalah: 1. Mengukur salah satu b atau H 2. Menentukan koefisien gravitasi dan koefisien debit 3. Mencatat hasil dalam Tabel 1.1

Tabel 1.1 Pengukuran Debit dengan Alat Thomson

KELOMPOK 1 𝑄= C 0,6

B (m)

G(m/s2)

H (m)

9,81

2,4 x10−2𝑚

6,7 x 10−2 𝑚

1.6 Pengamatan Mendapatkan data-data hasil perhitungan.

1.7 Hitungan Diketahui: 𝑐 = 0,6 𝑏 = 6,7 x 10−2 𝑚 𝑔 = 9,81 𝑚⁄𝑠 2 𝐻 = 2,4 𝑐𝑚 = 2,4 x10−2𝑚 Ditanyakan: Debit? Penyelesaian

4 . 𝑐 . 𝑏. 𝐻. √2. 𝑔. 𝐻 15

𝑄 = 1,765 x 10−4 m3 /s

3

4 . 𝑐 . 𝑏. 𝐻. √2. 𝑔. 𝐻 15 4 𝑄= . 0,6 . 6,7 x 10−2 . 2,4 x 10−2 √2 . 9,81 . 3,5 𝑥 10−2 15 𝑄=

𝑄 = 1,765 𝑥 10−4 𝑚3

1.8 Pembahasan Debit air yang melalui alat ukur Thomson ini dipengaruhi oleh ketinggian muka air (H), semakin tinggi nilai H maka debit air juga semakin besar begitu sebaliknya. Jika H semakin kecil atau rendah maka debit airnya semakin kecil pula.

1.9 Kesimpulan Dengan melakukan pengamatan, pengukuran dan perhitungan dapat diketahui debit air yang melalui alat ukur Thomson cara 1A yaitu 1,765 𝑥 10−4 𝑚3 /𝑠

BAB II MENENTUKAN DEBIT YANG MENGALIR MELALUI PINTU SORONG

2.1 Pendahuluan Mengukur debit dengan cara ini yaitu debit air di hitung yang melalui pintu sorong. Lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 2.1 Pintu Sorong.

2.1 Pintu Sorong Dengan rumus: 𝑄 = 0,62. 𝑎. 𝑏. √2. 𝑔. ℎ Dengan ketentuan: A=b.a T = 0,62 . a H = Hd-t Dengan: Q = debit (m3/det) A = luas kontraksi (m2) t = tinggi kontraksi (m) b = lebar (m) g = percepatan gravitaisi (m/det2) a = tinggi ambang (m) Cd = diambil : 0,62

4

2.1 Tujuan Mengetahui debit air melalui pintu sorong.

2.2 Alat Alat yang digunakan adalah: 1. Pintu sorong

5

6

2. Penggaris

2.3 Benda Uji Benda uji yang digunakan adalah air.

2.4 Langkah Kerja Langkah-langkah yang dilakukan adalah: 1. Mengukur b, a, t, g, dan H 2. Mencatat dalam Tabel 2.1

Tabel 2.1. Pengukuran Debit dengan Pintu Sorong

KELOMPOK 1 Hd (m)

𝑡 (𝑚)

b (m)

H (m) 𝑄 = 0,62. 𝑎. 𝑏. √2. 𝑔. ℎ

0,058

3. 10−3

0,067

2.5 Pengamatan Mendapatkan data-data hasil perhitungan.

2.6 Hitungan Diketahui: 𝑏 = 6,7 𝑐𝑚 = 0,067 𝑚 𝑎 = 0,6 cm = 6 × 10−3 𝑚 𝐻𝑑 = 5,5 𝑐𝑚 = 0,055 𝑚

Ditanyakan: Debit (Q)? Penyelesaian: 𝑡 = 0,3 . 𝑎 𝑡 = 3. 10−3. 6 × 10−5

0,055

𝑄 = 2,5 . 10−5 𝑚3 ⁄𝑠

7

𝑡 = 1,8 10−3 m 𝐻 = 𝐻𝑑 –𝑡 𝐻 = 0,058 – 3. 10−3 𝐻 = 0,055 𝑚 𝑄 = 0,62. 𝑎. 𝑏. √2. 𝑔. ℎ 𝑄 = 0,62. 6 × 10−2 .0,067. √2 . 9,81 . 0,055 𝑄 = 2,5 x 10−5 𝑚3 ⁄𝑠 2.7 Pembahasan Besarnya debit air yang melalui alat pintu sorong ini dipengaruhi oleh besar kecilnya nilai a, b, dan H.

2.8 Kesimpulan Dari hasil pengukuran dan perhitungan maka dapat diketahui debit air yang melalui pintu sorong yaitu = 2,5 x 10−5𝑚3⁄𝑠.

BAB III PERCOBAAN BACK WATER CURVE

3.1 Pendahuluan Back water curve atau tinggi pengempangan dihitung untuk menentukan panjang dan elevasi tanggul banjir dihulu bendung. Adapun fungsi utama tanggul bendung adalah untuk mencegah air sungai agar tidak meluap keluar tebing sungai dan mengalir di belakang bendung yang dapat membahayakan bendung. Banyak teori yang mempelajari problem ini, antara lain dengan cara Bresse Integrasi Grafis, Deret Flaman akan tetapi untuk praktisnya menggunakan rumus sesuai dengan Dirjen Pengairan, DPU Standart Perencanaan Irigasi KP-02. Dengan rumus: 2. ℎ 𝐿=

ℎ 𝑎𝑝𝑎𝑏𝑖𝑙𝑎

1

𝐻+ℎ 𝐿=

1

𝐻

≥1

ℎ 𝑎𝑝𝑎𝑏𝑖𝑙𝑎

𝐻

≤1

𝑧=ℎ(1−x)2 𝐿

8

Gambar 3.1. Pengempangan Bendung

9

10

Keterangan Gambar 3.1 L = Panjang total pengaruh pengempangan kearah hulu, di hitung dari bendung (m) i = kemiringan dasar sungai H = tinggi kedalaman sungai tanpa di bendung (m) h = ketinggian air berhubung adanya bendung (m) x = jarak bendung (m) d = tinggi air di atas bendung (m) z = kedalaman air pada jarak x (m)

3.2 Tujuan Mengetahui panjang dan elevasi tanggul banjir di hulu bendung.

3.3 Alat Alat yang digunakan adalah: 1. Bendung 2. Penggaris

3.4 Benda Uji Benda uji yang digunakan adalah air

3.5 Langkah Kerja Langkah-langkah yang dilakukan adalah: 1. Mengukur ketinggian ℎ = (𝑑 + 𝑝) −ℎ 2. Menentukan rumus l menggunakan yang lebih besar sama dengan atau yang lebih kecil sama dengan. 3. Mengukur (i) = h/L = 0,02/1 = 0,02 4. Menghitung panjang bendung (l) sesuai dengan rumus yang sudah ditentukan no. 2 5. Mencatat dalam Tabel 3.1

11

Tabel 3.1 Hasil Pengukuran Percobaan Back Water Curve

KELOMPOK 3 H (m)

d (m)

8,8 x10−2 1,2x10−2

P (m)

𝐿=

6,7 x 10−2

2𝑑 𝐼

𝑑

apabila 𝐻 ≥ 1

𝐿=

𝐻+𝑑 𝐼

5

3.6 Pengamatan Didapatkan data-data hasil pengukuran.

3.7 Hitungan Diketahui: 𝐻 = 8,8 cm = 8,8 x 10−2 𝑚 ℎ = 2,6 𝑐𝑚 = 2,6 x 10−2 𝑚 𝑑 = 1,2 𝑐𝑚 = 1,2 x 10−2 𝑚 𝐼 = 0,02

Ditanyakan: L? Penyelesaian: Karena : ℎ 2,6 𝑥 10−2 = = 0,3 𝐻 8,8 𝑥 10−2

𝐿=

𝑑

𝑎𝑝𝑎𝑏𝑖𝑙𝑎 𝐻 ≤ 1

𝐻 + 𝑑 8,8 + 1,2 = = 5𝑚 𝑖 0,02

3.8 Pembahasan Panjang total pengaruh pengempangan ke arah hulu dipengaruhi oleh ketinggian bendung, ketinggian air karena ada bendung dan kemiringan dasar

12

sungai.

3.9 Kesimpulan Dari

hasil

pengukuran

pengempangan yaitu 5 m.

dan

perhitungan

diketahui

panjang

BAB IV PENGUKURAN DEBIT SALURAN TERBUKA

4.1 Pendahuluan Saluran terbuka adalah air mengalir dengan muka air bebas. Pada semua titik di sepanjang saluran tekanan permukaan air adalah sama. Pada umunya tipe aliran yang melalui saluran terbuka adalah turbulen, karena kecepatan airan kekasaran dinding relative besar. Air yang mengalir melalui saluran terbuka dapat dibedakan menjadi aliran seragam dan tidak seragam. Aliran seragam apabila kedalaman, tampang basah, kecepatan dan debit aliran pada setiap tampang sepanjang aliran adalah konstan. Aliran disebut tidak seragam apabila variabel-variabel tersebut berubah-ubah. Aliran juga dapar dibedakan lagi menjadi dua yaitu aluran sub kritis (mengalir) dan aliran kritis (meluncur).

Gambar 4.1. Penampang Saluran Terbuka

Rumus menghitung debit: 𝑄 = 𝑏. ℎ. 𝐶. √𝑅. 𝐼

13

Dengan: B = lebar saluran (m) H = tinggi air dalam saluran C = koefisien saluran R = jari-jari hidrolis (m) I = kemiringan dasar sungai

14

15

4.2 Tujuan Mengetahui debit air melalui saluran terbuka.

4.3 Alat Alat yang digunakan adalah: 1.

Penggaris

2.

Meteran

4.4 Benda Uji Benda uji yang digunakan adalah air

4.5 Langkah Kerja Langkah-langkah dalam pengukuran adalah: 1. Mengukur lebar saluran (b) dan tinggi saluran (h) 2. Mengukur kemiringan landau dasar (𝐼) =

∆ℎ 𝐿

𝐴

3. Menghitung R dengan membagi 𝑝

4. Menentukan koefisien kaca (C) = diambil 1. 10−5 5. Mencatat dalam tabel 4.1.

Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Debit Saluran Terbuka

KELOMPOK 1 I (m)

b (m)

h (m)

R (m)

C

𝑄 = 𝑏. ℎ. 𝐶. √𝑅. 𝐼

0,02

6,7. 10−2

2,6 10−2

1,43 . 10−2

10−5

𝑄 = 2,83 × 10−10

4.6 Hasil Pengamatan Didapatkan data-data hasil dari pengukuran.

4.7 Hitungan

16

Diketahui: 𝑏 = 7 𝑐𝑚 = 7. 10−2 𝑚 ℎ = 6,7 𝑐𝑚 = 6,7. 10−2 m 𝐴 = 𝑏.ℎ = 6,7. 10−2. 2,6 10−2 = 1,742. 10−3 𝑚2 𝑃 = 2ℎ +𝑏 = (2 . 2,6 10−2) + (7. 10−2 2) = 1,22 . 10−1 m 𝑅=

𝐴 1,742 𝑥 10−3 = = 1,43𝑥 10−2 𝑃 1,22 𝑥 10−1

Ditanyakan: Debit (Q)? Penyelesaian: 𝑄 = 𝑏. ℎ. 𝐶. √𝑅. 𝐼 𝑄 = 7. . 10−2 . 2,6 𝑥 10−2 . 10−5 . √1,35𝑥 10−2 . 0,02 = 2,83 𝑥 10−10 𝑚3 /𝑠

4.8 Pembahasan Debit air yang melalui saluran terbuka ini dipengaruhi oleh besar kecilnya nilai dari pengukuran lebar penampang saluran, nilai R dan kemiringan dasar saluran.

4.9 Kesimpulan Dari hasil pengukuran dan perhitungan maka dapat diketahui debit air 3 yang melalui saluran terbuka adalah sebesar 2,83 × 10−10 𝑚 ⁄𝑠

BAB V PENGUKURAN DEBIT PADA PELUAPAN AMBANG BULAT

5.1 Pendahuluan Menghitung debit pada peluapan ambang bulat digunakan rumus Bunchu dengan anggapan bahwa kecepatan aliran diatas ambang terbagi rata. Lebih jelas lihat seperti Gambar 5.1.

Gambar 5.1. Ambang Bulat

Dengan rumus: 𝑄 = 𝑚. 𝑏. ℎ √𝑔. 𝑑 ℎ=𝑑 2

Sifat alamiah menunjukkan bahwa 𝑑 = 3 𝐻 Maka rumus yang digunakan: 𝑄 = 𝑚. 𝑏. ℎ √𝑔. 𝑑 Dengan: Q

= debit pengaliran (𝑚3 ⁄det)

m

= koefisien debit

h

= lebar debit (m)

h=d

= tinggi muka air di atas peluap (m) 17

H

= tinggi air yang tidak terpengaruh pengempangan (m)

R

= jari-jari puncak peluap (m)

18

19

Menurut penyelidikan Verwoerd harga 𝐻 𝑚 = 1,5 − 0,02(5 − )2 𝑅 Secara praktis m diambil 1,33 tetapi dengan syarat

𝐻 𝑅

≥ 2 dan 𝑃 > 𝑅, 𝑃 < 𝑅

5.2 Tujuan Mengetahui debit air pada peluapan ambang bulat.

5.3 Alat Alat yang digunakan adalah: 1.

Penggaris

2.

Bendung

5.4 Benda Uji Benda uji yang digunakan adalah air.

5.5 Langkah Kerja Langkah-langkah dalam pengukuran adalah; 1. Mengukur R 3

2. Mengukur d, 𝐻 = 2 𝑑 3. Menentukan m 4. Mengukur b 5. Mengukur p 6. Memasukkan data dalam Tabel 5.1.

Tabel 5.1. Hasil Pengukuran Debit pada Peluapan Ambang Bulat

KELOMPOK 1

20

R

d

𝐻

(m)

(m)

(m)

1.10−2

P (m)

𝐻 𝑅

2,6 . 10−2 2,5 . 10−2 6,7 . 10−2 2,5 . 10−2

𝑃 >𝑅

m

𝑄𝑄 = 𝑚. 𝑏. ℎ √𝑔. 𝑑

𝑃 <𝑅 𝑃>𝑅

1,375 1,209. 10−3 𝑚3 ⁄𝑠

5.6 Hasil Pengamatan Didapatkan data-data dari hasil pengukuran.

5.7 Hitungan Diketahui: 𝑅 = 1 𝑐𝑚 = 1 × 10−2 𝑚 𝑑 = 2,6 𝑐𝑚 = 2,6 . 10−2 𝑚 𝐻 = 2,5 𝑥 10−2 𝑚 𝐻 2,5 𝑥 10−2 = = 2,5 𝑥 10−2 𝑚 𝑅 1 𝑥 10−2 𝑏 = 6,7 𝑐𝑚 = 6,7 x 10−2 𝑚 𝑝 = 6,7 𝑐𝑚 = 6,7 . 10−2 𝑚 𝑔 = 9,81 𝑚⁄𝑠 2 Ditanyakan: Debit (Q)? Penyelesaian: m (dicoba dengan cara Verwoerd) 𝑚 = 1,5 − 0,02(5 − 2,5)2 = 1,375 𝑄 = 1,375 . 6,7 . 10−2 . 2.6 𝑥 10−2 √9,81. 2,6 𝑥10−2 𝑚3 /𝑠 = 1,209 x 10−3 𝑚3 /𝑠

5.8 Pembahasan Debit air yang melalui peluapan ambang bulat dipengaruhi oleh besar kecilnya nilai koefisien debit, lebar penampang saluran, tinggi penampang saluran dan tinggi muka air di atas peluap.

21

5.9 Kesimpulan Dari hasil pengukuran dan perhitungan maka diketahui debit air yang melalui

perluapan

ambang

bulat

yaitu

1,209

x

10−3 𝑚3⁄𝑠.

BAB VI PENGALIRAN MELALUI PIPA DAN DAYA POMPA

6.1 Pendahuluan Percobaan ini digunakan untul menghitung debit dan daya pompa. Tinggi kehilangan dari I ke H sebesar Σh yang terdiri dari mayor losse dan minor losse (hf, hb, dan hk).

Gambar 7.1 Sistem Pemipaan

Keterangan: hf

= Kehilangan karena gesekan antara zat cair dan antara zat itu sendiri

hb

= Kehilangan tenaga saat masuk pipa

hk

= Kehilangan pada belokan

hm

= Kehilangan tenaga saat keluar

6.2 Tujuan Mengetahui debit air yang melalui sistem pemipaan dan mengetahui daya pompa.

22

6.3 Alat Alat yang digunakan adalah: 1. Reservoir 2. Pipa 3. Meteran 4. Penggaris

23

24

5. Pompa

6.4 Benda Uji Benda uji yang digunakan adalah air.

6.5 Langkah Kerja Langkah kerja dalam pengukuran adalah: Rumus yang digunakan kehilangan tenaga karena gesekan pipa (hf): Adalah: 𝑙 𝑣2 ℎ𝑓 = 𝑓 𝑑2𝑔

Keterangan: f

= koefisien gesek pada pralon = 0,02

l

= panjang pipa (m)

d

= diameter aliran (𝑚/𝑑𝑒𝑡)

v

= kecepatan (𝑚/𝑑𝑒𝑡 2 )

Menghitung: 𝑣2 ℎ𝑏 = 𝐾𝑏 2𝑔 ℎ𝑘 = 𝐾𝑏

𝑣2 2𝑔

Kb tergantung besar sudut belokan α Α Kb

20o

40 o

60o

80o

90o

0,04

0,14

0,36

0,74

0,98

25

𝑣2

hm = pada saat keluar pipa 2𝑔 jadi koefisien pada saat keluar adalah 1 Maka untuk menghitung kecepatan digunakan dengan rumus: Hs

= hf + hb + hk + hm

Maka kecepatan (V) akan didapat, 𝑄=𝐴.𝑉 1  𝑑2. 𝑉 4 Sehingga daya pompa, 𝑄=

𝛾 = berat jenis air diambil 1000 kg Menghitung Daya Pompa (P) 𝑃=

𝑄 𝐻 γkgfm ( ) 75𝜇 𝑑

H = Hs + Σh 𝜇 = 𝐸𝑓𝑒𝑠𝑖𝑒𝑛𝑠𝑖 85%

6.6 Hasil Pengamatan Didapatkan data-data hasil pengukuran.

6.7 Hitungan Diketahui: 𝐿

= 1,6𝑚

𝐻𝑠

= 1,37 𝑚

𝐷

= 1 𝑖𝑛𝑐ℎ = 0,0245 𝑚

𝑓

= 0,02

Ditanyakan: Debit (Q) dan Daya Pompa (P)? Penyelesaian:

ℎ𝑓 = 𝑓

𝑙 𝑣2 𝑑2𝑔

26

𝑣=

𝑠 0,5 𝑚 = = 0,25 𝑚/𝑑𝑒𝑡 𝑡 2 𝑑𝑒𝑡

1,6. 0,252 ℎ𝑓 = 0,02 = 4,013 𝑥 10−3 𝑚 0,0254. 2 . 9,81 ℎ𝑏 = 𝐾𝑏

𝑣2 0,252 = 0,5𝑥 = 1,593 𝑥 10−3 𝑚 2𝑔 2. 9,81

𝑣2 0,252 ℎ𝑘 = 𝐾𝑏 = 0,98𝑥 = 3,122 𝑥 10−3 𝑚 2𝑔 2. 9,81 𝛴H = hf + hb + hk + hm 𝛴H = 4,013 𝑥 10−3 + 1,593 𝑥 10−3 + 3,122 𝑥 10−3 + 1= 8,728 x 10−3 m 𝑄=𝐴.𝑉 𝑄=

1  0,02542 . 0,25 = 1,267 𝑥10−4 𝑚3 /𝑠 4

𝐻 = 𝐻𝑠 + 𝛴H = 1,37 + 8,728 x 10−3 = 1,379 𝑚

𝑃=

𝑄 𝑥 𝐻 𝑥 γ γkgfm ( ) 75𝑥 ŋ 𝑑

1,267 𝑥10−4 𝑥 1,379 𝑥 1000 γkgfm 𝑃= ( ) = 2,741 𝑥 10−3 ℎ𝑝 = 1,838 𝑤𝑎𝑡𝑡 75𝑥 0,85 𝑑 6.8 Pembahasan Debit air yang melalui sistem pemipaan dipengaruhi oleh luas tampang aliran dan kecepatan aliran, sedangkan daya pompa dipengaruhi oleh debit air, beda tinggi dari hulu ke hilir ditambah kehilangan tenaga akibat gesekan masuk ke pipa, belokan dan keluar pipa.

27

6.9 Kesimpulan Dari hasil pengukuran dan perhitungan maka dapat diketahui debit air yang melaluisistem pemipaan yaitu 1,267 x 10−4 𝑚3 ⁄𝑠 dan daya pompa 1,838 𝑤𝑎𝑡𝑡.

BAB VII PENGUKURAN DEBIT DENGAN PELAMPUNG

7.1 Pendahuluan Menurut Bambang Triatmodjo (2003), debit air (Q) dapat dihitung berdasarkan persamaan debit sebagai berikut: 𝑄 = 𝐴.𝑉 Dengan: 𝑄 = Debit air 𝐴 = Luas Tampang Basah Aliran 𝑉 = Kecepatan Aliran Untuk mencari kecepatan aliran air (V) yang dasar air digunakan dengan alat pitotmeter, lihat gambar 8.1 yang besarnya dapat dicari dengan rumus sebagai berikut: Dengan: 𝑣 = √2 𝑔𝐻 𝑉 = Kecepatan 𝑚⁄𝑠 𝑔 = Gravitasi 9.81 𝑚⁄𝑠 2 𝐻 = Tinggi Kenaikan Air m

Untuk mencari luas tampang saluran dapat dihitung berdasarkan metode segmen sebagai berikut, dapat dilihat pada Gambar 8.2 Soeratman (1978). Untuk mencari kecepatan aliran air (V) yang dasar air digunakan dengan alat pitotmeter, lihat gambar 8.1 yang besarnya dapat dicari dengan rumus sebagai berikut:

28

29

Gambar 7.1 Alat Ukur Debit Pitotmeter

dengan: 𝑣 = √2 𝑔𝐻 v = kecepatan m/s

g = gravitasi diambil nilai sebesar 9.8 m/s2 H = tinggi kenaikan air m Angka 2 = nilai konstan Untuk mencari luas tampang saluran dapat dihitung berdasarkan metode segment sebagai berikut, lihat gambar 8.2 Soeratman (1978). A rata-rata

= A1+A2+A3+A4

Gambar 7.2 Sket Penampang Melintang Saluran

30

dengan: A1 = Luas ABB’ dengan kecepatan di V1 A2 = Luas BB’CC’ dengan kecepatan di V2 A3 = Luas CC’DD’ dengan kecepatan di V3 A4 = Luas DD’E dengan kecepatan di V4 Untuk menentukan kecepatan permukaan, menurut Soeratman (1979) dapat digunakan alat pelampung, adapun cara pengukuranya sebagai berikut : 1. Mengukur tampang melintang permukaan dibagi menjadi segment seperti gambar 8.2. 2. Menentukan jarak arah memanjang sungai dan membuat titik di hulu dan hilir. 3. Menghanyutkan alat pelampung dari titik yang sudah ditentukan jaraknya dari hulu ke hilir seperti gambar 8.2. Dicoba ditengah di setiap pembagian segmen V1 dan seterusnya dan dirata-rata. 4. Mencatat waktu yang diperlukan dengan stopwatch dari jarak yang telah ditentukan dari hulu ke hilir. 5. Menghitung jarak yang ditempuh kemudian dibagi waktu.

7.2 Tujuan Mengetahui debit air dengan alat ukur pitotmeter dan pelampung.

7.3 Alat 1. Pelampung 2. Penggaris 3. Meteran 4. Stopwatch 5. Tutup Bolpen

7.4 Benda Uji Benda uji yang digunakan adalah air.

7.5 Langkah Kerja Langkah-langkah dalam pengukuran adalah:

31

1. Mengukur kecepatan aliran dengan pitot meter dan pelampung. 2. Mengukur luas tampang basah aliran. 3. Memasukkan hasil pengukuran kedalam tabel 7.1. Pengukuran dapat dilihat pada tabel 7.1.

Tabel 7.1 Hasil Pengukuran Debit dengan Alat Pelampung

KELOMPOK 1 Dengan Alat Pelampung Jarak

Waktu (dt)

Bahan

1

3,7

Gabus

2

3,5

Gabus

3

3,2

Gabus

4

3,5

Gabus

5

3,0

Gabus

1

5,9

Gabus

2

5,4

Gabus

3

5,6

Gabus

Rata-rata

Pengukuran 1 M Segmen I

Segmen II

3,38

32

4

6,0

Gabus

5

5,0

Gabus

5,58

Segmen III 1

8,9

Gabus

2

7,3

Gabus

3

6,7

Gabus

4

7,4

Gabus

5

6,7

Gabus

7,4

Jumlah

16,338

Rata-rata waktu

5,453

Keterangan

𝑄=𝐴.𝑉 𝑄=

1 1  0,02542 . = 9,292 𝑥10−5 𝑚3 /𝑠 4 5,453

7.6 Pembahasan Debit air dengan alat pitotmeter dan pelampung dipengaruhi oleh luas tampang basah saluran dan kecepatan aliran.

7.7 Kesimpulan Dari hasil pengukuran dan penghitungan dapat diketahui debit air yang diukur dengan pelampung yaitu 9,292 𝑥10−5 𝑚3 /𝑠