Job Sheet

1

LAB. SHEET

OLEH

LUTJITO, M.T.

UNlVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA

FAKULTAS TEKNIK - JURUSAN TEKNIK SIPIL DAN ERENCANAAN

2013

2

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA

LAB SHEET: ALIRAN SERAGAM

No. Revisi Tgl. Halaman

LST/TSP/03 01 17-01-2015

ALIRAN PERMANEN SERAGAM PAGA SALURAN LICIN DAN KASAR

1. Kompetensi

Dapat menggunakan dan menerapkan rumus-rumus Hidrodinamika dalam saluran

2. Sub Kompetensi

a. Mendemonstrasikan aliran permanen seragam pada sa!uran licin dan kasar

b. Menentukan koefisien kekasaran Chezy dan Manning untuk masing-masing saluran

tersebut

3. Dasar Teori

Pada umumnya tipe aliran melalui saluran terbuka adalah turbuler: karer,a kecepa:an aliran dan

kekasaran dinding relatif besar. Afi.•an melalui saluran terbuka disebut seragam (uniform) apabila

berbagai variabel aliran seperti kedalaman, tampang basah, kecepatan dan debit pada sctiap

tampang di sepanjang aliran adalah konstan. Pada aliran seragam, garis energi, gaiismuka air clan

dasar saluran adalah sejajar sehingga kemiringan ketiga garis tErsebut adalah sama. Kedalaman air

pada aliran seragam disebut dengan kedalaman normal .

Sehingga besarnya debit yang lewat

Q = U. A

Dengan : Q = debit aliran

U = kecepatan rata-rata tampang

A = luas tampang aliran

Aliran disebut tidak seragam atau berubah apabila variabel aliran seperti kedalaman, tampang

basah, kecepatan disepanjang saiuran tidak konstan. Apabila perubahan aliran terjadi pada jarak

yang panjang, maka disebut aliran berubah beraturan. Sebaliknya apabila terjadi pada jarak yang

Fendek maka disebut aliran berubah cepat.

Aliran disebut permanen apabila variabel aliran di suatu titik seperti kedalaman dan kecepatan

tidak berubah terhadap waktu. Apabila berubah terhadap waktu maka disebut aliran tidak

permanen.

Zat cair yang mengalir malalui saluran terbuka ahan menimbulkan tegangan geser pada dinding

saturan. Tahanan ini akan diimbangi oleh komponen gaya berat yang bekerja pada zat cair dalam

arah alitan. Di dalam aliran seragam, komponen gaya berat da!am arah aliran adalah seimbang

dengan tahanan geser. Tahanan geser ini tergantung pada kecepatan aliran.

Berdasarkan kesetimbangan gaya-gaya yang terjadi tersebut dapat diturunkan Rumus Chezy

maupun Manningsebagai berikut:

21

321

w

w

SRn

U

RSCU

dengan:

U = kecepatan aliran

C = koefisien Chezy

n = koefisien Manning

R = Radius hidraulik

Sw = kemiringan muka air

3

Apabila kecepatan aliran dapat diketahui, maka akan mudah bagi kita untuk menentukan harga

koefisien Chezy tersebut.

4. Alat yang digunakan

a. Multi purpose teaching flume

Merupakan satu set model saluran terbuka denyan dird;rg tembus pandang yang diletakkan

pada struktur rangka kaku. Dasar so'r:mn ini dapat diubah kemiringannya dengan meriggunakan

jack hidrau!ik yang dapat mengatur kemiringan dasar saluran tersebut secara akurat sesuai dengan

yang kita kehendaki. Terpasangnya rel pada bagian atas saluran tesebut memungkinkan alat ukur

kedalaman (point gauge) dan tabung pitot dapat digeser-geser sepaniang saluran.

Saluran ini dilengkapi dengan keran tekanan udara dan pada titik-titik tertentu terdapat

lubang untuk pemasangan model bangunar. air. Saluran ini dilengkapi pula dengan tangki

pelayanan berikut pornpa sirkulasi air, dan alat pengukur debit.

Gambar: Multi-Purpose Teaching Hume

b. Point gauge (alat ukur tinggi muka air)

c Mis:ar / pita ukur

5. Keselamatan Kerja

a. Dalam bekerja harap berhati-hati karena alat mudah pecah karena sebagian alat mudah

pecah

b. Jalin kerja sama dengan kelompoknya

c. Setel flume sesuai kemiringan

d. Kabel power pompa sudah terpasang dengan benar

6. Langkah Kerja

a. Alirkan air kedalam saluran dengan menjalankan pompa.

b. ApabiLa dasar saluran dimiringkan, catatlah kemiringannya sebagai S0

c. Ukurlah kedalaman di dua titik yang telah ditentukan jaraknya (L), satu di bagiar. hulu,

yang lain di hilir sebagai h1, dan h2(usahakan mempunyai kedalaman sama)

d. Ukur debit aliran, kemudian ukur pula kecepatan aliran di kedua titik tersebut sebagai U1,

dan U2.

e. Ukurlah kemiringan muka air yang terjadi yar!u: L

hhSSw

210

f. Amati keadaan aliran yang terjadi.

g. Ulangi prosedur di atas untuk dasar saluran dengan kekasaran h. Dan hasil pengukuran tersebut tentukan besarnya koefisien kekasaran Chezy C maupun

Manning n untuk dasar saluran licin maupun kasar, lalu bandingkan.

i. Gambarkan sketsa saluran dan letak titik-titik pengukurannya.

j. Buatlah grafik hubungan h dngan Q digunakan untuk mengkoreksi hasil pembacaan

kedalaman aliran h

4

k. Buatlah grafik hubungan C dngan h/B dan n dengan h/B

7. Bahan diskusi

Diskusikan apa yang saudara temui dalam pengamatan , fenomena apa yang terjadi dalam

percobaan tersebut dan buatlah dalam bentuk laporan praktikum

Dibuat oleh : Lutjito, M.T.

Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh isi dokumen tanpa ijin tertulis dari Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta

Diperiksa oleh :

5

8. Hasil Pengamatan

Jenis Percobaan : ALIRAN SERAGAM

B(lebar flume) =..............mm

S0 = (Z2 –Z1)/ L= ………

Percobaan ke Q h1 h2 h3 h4 h5 h6 h7 h8 L

m3/det m m m m m m m m m

1 (licin)

2 (licin)

3 (licin)

4 (licin)

5 (licin)

1(kasar)

2(kasar)

3(kasar)

4 (kasar)

5 (kasar)

Yogyakarta, ..................................

Nama Tanda tangan

1. ....................................... .....................

2. ....................................... .....................

3. ....................................... .....................

4. ....................................... .....................

Mengetahui :

Dosen / Teknisi Laboratorium

Z1

Z2

L

h1

h2

Bid. Persamaan

6

FAKULTAS TEKNIK


LAB SHEET: BANGUNAN KENDALI


LST/TSP/04 01 17-01-2015

AMBANG TAJAM / SHARP CRESTED WEIR

1. Kompetensi


2. Sub Kompetensi

a. Mendemonstrasikan aiiran melalui ambang tajam

b. Menunjukkan bahwa ambang tajam dapat digunakan sebagai alat ukur debit

3. Dasar Teori

Jenis peluap ambang tajam merupakan saiah satu konstruksi pengukur debit yang

banyak dijumpai di saluran-saluran irigasi maupun di laboratorium. Debit aliran yang terjadi

pada ambang tajam dihitung dengan menggunakan formula sebagai berikut:

3

13

2gHBCQ d

Keterangan:

Q = debit aliran

H1 = tinggi air di atas hulu ambang

W = tinggi ambang



b. Ambang tajam

Model ambang tajam ini terbuat dari baja tahan. karat (stainless steel). Debit yang lewat

diatas ambang tajam ini merupakan fungsi dari tinggi aliran di atas ambang.

c. Point gauge

d. Stopwatch

e. Mistar / pita ukur

Gambar 2 Aliran melalui ambang tajam


a. Dalam bekerja harap berhati-hati karena sebagian alat mudah pecah

7




6. Langkah Kerja

a. Pasanglah ambang tajam pada model saluran terbuka.

b. Alirkan air kedalam model saluran terbuka

c. Ukurlah debit yang terjadi

d. Catat harga H1, W,B dst

e. Amati pengaliran yang terjadi

f. Ulangi percobaan untuk debit yang lain

g. Gambarkan profil aliran yang terjadi.

h. Buatlah grafik hubungan h dngan Q digunakan untuk mengkoreksi hasil pembacaan

kedalaman aliran h

i.

j. Amati kondisi aliran pada saat terjadi aliran dengan punggung a!iran berimpit dengan badan

ambang

k. Buatlah grafik hubungan Cd dengan H1/W

7. Bahan diskusi





Diperiksa oleh :

8

8. Hasil Pengamatan

Jenis Percobaan : PELUAP AMBANG TAJAM

Percobaan ke Q H1 B W

m3/det m m m

1

2

3

4

5

Yogyakarta, ..................................

Nama Tanda tangan

1. ....................................... .....................

2. ....................................... .....................

3. ....................................... .....................

4. ....................................... .....................

Mengetahui :


9

FAKULTAS TEKNIK




LST/TSP/05 01 17-01-2015

AMBANG LEBAR / BROAD CRESTED WEIR

1. Kompetensi


2. Sub Kompetensi

a. Mendemonstrasikan aliran melalui ambang lebar

b. Menunjukkan bahwa ambang lebar dapat digunakan untuk menguktir debit

3. Dasar Teori

Peluap disebut ambang iebar apabila B > 0,4 h1, dengan B adalah lebar peluap dan h1

adalah tinggi peluapan.

Gambar 1. Aliran di atas ambang lebar

Keterangan:

Q = debit aliran

H1 = tinggi tekanan total di hulu ambang = h1 + U12

/2g

h1 = kedalaman air di hulu ambarg

W = tinggi ambang

h2 = kedalaman kritik diatas ambang

Ambang lebar merupakan salah satu konstruksi pengukur debit. Debit aliran yang terjadi

pada ambang lebar dihitung dengan menggunakan formula sebagai berikut:

3

1544,0 ghBCQ d



b. Model ambang lebar /Broad Crested Weir

Model ini merupakan tiruan ambang lebar di salurzn irigasi. Model ini terbuat dari

glass reinforced plastic yang berbentuk prisma segi empat dengan punggung

dibuat streamline. Konstruksi ini pada umumnya banyak d;gunakan di lapangan

untuk mengukur debit di saluran terbuka, karena akan memberikan akurasi dan

keandalan pengukuran, disamping juga kemudahan da;am pembuatan konstruksi

dan perawatannya.

c. Point gauge

d. Mistar / pita ukur


H1 h1

w

h2

g

u

2

22

h3

10


pecah




6. Langkah Kerja

a. Pasangtah ambang lebar pada model saluran terbuka.

b. Alirkan air kedalam model saluran terbuka

c. Ukur debit aliran

d. Catat harga H1, h1, hc, dan B , w

e. Amati aliran yang terjadi


g. Buatlah grafik hubungan h dngan Q

h. Buatlah grafik hubungan Cd dengan h1/W

i. Gambarkan profil aliran yang terjadi.

7. Bahan diskusi





Diperiksa oleh :

11

8. Hasil Pengamatan

Jenis Percobaan : PELUAP AMBANG LEBAR

Percobaan ke Q h1 W

m3/det m m

1

2

3

4

5

Yogyakarta, ..................................

Nama Tanda tangan

1. ....................................... .....................

2. ....................................... .....................

3. ....................................... .....................

4. ....................................... .....................

Mengetahui :


H1 h1

w

12

FAKULTAS TEKNIK




LST/TSP/06 01 17-01-2015

CRUMP WEIR 1. Kompetensi


2. Sub Kompetensi

a. Mendemonstrasikan aliran melalui crump weir

b. Menunjukkan bahwa crump weir dapat digunakan untuk rnengukur debit

3. Dasar Teori

Aliran melalui crump weir dapat dibedakan. pada kondisi aliran modular dan non modular

seperti terlihat pada gambar berikut:

MODULAR FLOW

NON-MODULAR FLOW

Gambar. Aliran di atas crump weir

Debit aliran yang lerjadi pada crump weir uniuk kondisi aliran non modular - dihitung dengan

menggunakan formula sebaga; berikut:

Q = Cd B1 h0

2

31

1

)(2

m

hhg dengan m =

11

33

hB

hB

Keterangan:

Q = debit aliran non modular

H1 = tinggi tekanan total dihulu crump weir = h1 + U12 /2g

h1 = kedalaman air dihulu crump weir

H3 = tinggi tekanan total dihilit crump weir = h3 + U32/2g

h3 = kedalaman air dihilir crump weir

Cd = koefisien debit

B = lebar crump weir

H1 h1

w

h2

g

u

2

22

H1 h1

w

h2

g

u

2

22

h3 ho

H3

13

Pada kondisi aliran non modular, a!iran di hulu sudah dipengaruhi oleh perubahan tinggi tekanan

di hilir. Oleh karena itu debit yang dihasilkar. pada kondisi aliran ncn modular perlu dikoreksi.

mfQQ

dengan:

f = faktor koreksi

Q = debit aliran non modular

Qm = debit aliran modular

Persamaan Untuk Keadaan Modular

Pada keadaan aliran bebas, pelimpah ambang lebar lebih sempurna untuk mengukur

debit. Pada keadaan ini di hilir akan terbentuk loncat air (lihat gambar 1.a). Pada ambang terjadi

aliran kritik sehingga untuk mengetahui debit yang lewat cukup diukur kedaalaman hulu h1 - w.

Dari persamaan :

hc = 3

2

c1 hdan w)-(3

2

g

qH

didapat :

3

2

1 )(3

2

g

qwH

atau q=g1/2

[2/3( H1-w)]3/2

dan 23

12

1

1 ] w)-(3

2[ HgBCQ d


a. Multipurpose teaching flume

b. Model Crump Weir

Model ini merupakan tiruan crump weir di saluran irigasi. Model ini terbuat. dari glass

reinforced plastic yang berben!uk prisma segi tiga. konstruksi ini digunakan untuk

mengukur debit di saluran terbuka.

c. Point gauge




pecah




6. Langkah Kerja

a. Pasanglah crump weir pada model saluran terbuka.

b. Alirkan air kedalam model saluran terbuka, sehingga diperoleh kondisi aliran

modular

c. Ukur debit aliran

d. Catat harga, h1, h2, dst.

e. Amati aliran yang terjadi


g. Berdasarkan formula diatas tentukan besarnya harga Cd crump weir.

14

h. Bendunglah bagian hilir sehingga diperoleh kondisi aliran non modular.

i. Ukur debit aliran yang terjadi (Q).

j. Buatlah grafik hubungan h dngan Q

k. Gambarkan profil aliran yang terjadi.

l. Buatlah grafik hubungan Cd dengan h1/W pada kondisi modular dan non modular

7. Bahan diskusi





Diperiksa oleh :

15

8. Hasil Aengamatan

Jenis Percobaan : CRUMP WEIR

B : ..............

Yogyakarta,…

……..

Nama Tanda tangan

1. ....................................... .....................

2. ....................................... .....................

3. ....................................... .....................

4. ....................................... .....................

Mengetahui :


Percobaan ke Q h1 h2

h3 h3 w m

3/det m m m m m

1modullar

2 modullar

3 modullar

4 modullar

5 modullar

1 non modullar

2 non modullar

3 non modullar

4 non modullar

5 non modullar

H1 h1

w

h2

g

u

2

22

h3

H3

ho

<1/3h3

H1 h1

w

h2

g

u

2

22

ho

16

FAKULTAS TEKNIK


LAB SHEET: PINTU SORONG


LST/TSP/08 01 17-01-2015

PENURUNAN PERSAMAAN ENERGI SPESIFIK

1. Kompetensi


2. Sub Kompetensi

Menunjukkan hubungan antara energi spesifik dan tinggi tenaga pada aliran di hulu pintu

sorong.

3. Dasar Teori

Pada kondisi debit aliran yang konstan, tinggi tenaga pada aliran akan mencapai harga

minimum pada kondisi kedalaman kritik. Parameter in~ merupakan dasar dari pemahaman

yang menyeluruh mengeriai perilaku aliran bebas, karena respons dari aliran terhadap tinggi

tenaga sang,-! bergantung pada apakdh kedalaman pang terjadi lebih atau kurang dari

I:edalaman kritik.

Pada saluran terbuka, energi spesifik didefinisikan sebagai jumlah dari energi

potensial (kedalaman aliran) dan energi kinetik (tinggi kecepatan).

Gambar Kurva energi spesifik

g

UhE

2

2

atau 22

2

2 hgB

QhE

dengan:

E = energi spesifik

h = Kedalaman aliran

Q = Debit aliran

B = lebar Flume

g = percepatan gravitasi bumi

Kurva energi spesifik merupakan kurva hubungan antara kedalaman aliran dengan energi

spesifik

Gambar diatas menunjukkan bahwa ada dua kedalaman aliran yang mungkin menghasilkan

energi yang sama, yang dikenal sebaga alternate depth. Pada titik C kurva energi spesifik

17

adalah minimum dengan hanya ada 1 kedalaman yang menghasilkannya yang kita namakan

dengan kedalaman kritik (hc).

Aliran pada kedalaman lebih besar dari kedalaman kritik dinamakan dengan aliran sub kritik.

Sementara itu apabila kurang dari kedalaman kritik dinamakan dengan aliran superkritik.

Pada saluran segi empat dengan lebar 1 satuan panjang, dimana garis aliran adalah paralel,

dapat ditunjukkan bahwa:

B

Qq ; 3

2

g

qhc dan cc hEE

2

3min

dengan :

q = Debit persatuan lebar

Ec = Energi spesifik rninimum

hc = kedalaman kritik

Pada saat kemiringan saluran cukup untuk membuat aliran seragam dan kedalaman kritik,

kemiringan ini dinamakan, dengan kemiringan kritik. Perlu diperhatikan bahwa permukaan

air dapat menimbulkan gelombang pada saat aliran mendekati kondisi-kritik, karena

perubahan kecil saja dari energi spesifik akan mengakibatkan perubahan aliran yang cukup

besar, dapat diperkirakan dari kurva energi spesifik.



b. Model pintu sorong

c. Point gauge/penggaris

d. Stopwatch



pecah




6. Langkah Kerja

a) Pasang pintu sorong pada saluran

b) Pasang point gauge pada saluran (di hulu dan di hilir')

c) Buka pintu sorong setinggi 0,50 cm dari dasar

d) Ukur aliran yang terjadi dan ukur h1

e) Naikan pintu setinggi 0,50 cm dari keadaan semula menjadi 1 cm, lalu ukur h0 dan h1

f) Naikkan debit hingga h0 mencapai ketinggian 10 cm dari dasar

g) setel debit aliran

h) Ulangi langkah di atas untuk tinggi bukaan yang lebih besar.

i) Buatlah grafik hubungan h1 dan Q

j) Hitung harga energi spesifik yang terjadi, dan hitung pula energi kritiknya., hc dan Esc

k) Buat grafik kurva hubungan antara EO dengan h0 dan E1dengan h1 untak menggambar

kurva energi spesifik, plotkan pula harga energi kritiknya

l) Pada gambar tadi gambarlah garis melalui tiilk kritik tadi untuk menunjukkan kondisi

kritik (atau sub kritik bila berada di atas garis, dan super kritik bila di bawah garis)

7. Bahan diskusi


percobaan tersebut dan buatlah dalam bentuk laporan praktikum ibuat oleh : Lutjito, M.T.


Diperiksa oleh :

18

8. Hasil Aengamatan

Jenis Percobaan : ENERGI SPESIFIK

Percobaan ke Q hg hO h1 h2 h3 h4 h5 L

m3/det m m m m m m m m

1 0,0014 0,005

2 0,0021 0,010

3 0,0027 0,015

4 0,0034 0,020

5 0,0039 0,025

Yogyakarta, ..................................

Nama Tanda tangan

1. ....................................... .....................

2. ....................................... .....................

3. ....................................... .....................

4. ....................................... .....................

Mengetahui :


h1

h3 h4

ho

hg

h2

h5 = hn

L

19

FAKULTAS TEKNIK




LST/TSP/07 01 17-01-2015

GAYA YANG BEKERJA PADA PINTU SORONG

1. Kompetensi


2. Sub Kompetensi

a. Mendemonstrasikan aliran melalui pintu sorong

b. Menunjukkan bahwa pintu sorong dapat digunakan sebagai alat ukur dan pengatur debit

c. Menunjukkan gaya yang bekerja pada pintu sorong

3. Dasar Teori

Pintu sorong merupakan salah satu konstruksi pengukur dan pergatur debit. Pada pintu

sorong ini prinsip konservasi energi dan momentur dapat diterapkan. Persamaan Bernoulli

hanya dapat diterapkan apabila kehilangan energi dapat diabaikan atau sudah diketahui.

Gambar -. Aliran bebas di bawah pintu sorong

Gambar -. Aliran tenggelam di bawah pintu sorong

Debit aliran yang terjadi pada pintu sorong pada kondisi aliran air bebas dihitung dengan

menggunakan formula sebagai berikut:

dengan:

Q = debit aliran

hg = tinggi bukaan pintu

Ho = tinggi tekanan total di hulu = ho + U2

o/2g

ho = kedalaman air di hulu pintu

ho

hg

h2

)(2 gogd hhgBhCQ

ho

hg

h1

h2

20

H1 = tinggi tek.anan total di hilir = h1 + U2

1/2g

h1 = kedalaman air di hilir pintu

B = lebar pintu

Debit aliran yang terjadi pada pintu sorong pada kondisi aliran tenggelam dihitung dengan

menggunakan formula sebagai berikut

dengan

Q = debit aliran

Cd = koefisien debit

B = lebar pintu

g = percepatan gravitasi


ho = tinggi air di hulu pintu sorong

Pada Gambar berikut dapat dilihat mengenai gaya yang bekerja pada pintu sorong, pada gambar

tersebut ditunjukkan bahwa gaya resultan yang terjadi pada p;ntu sorong adalah sebagai berikut:

Gambar Gaya-gaya yang bekerja pada pintu sorong

0

1

1

2

2

1

2

02

1 112

1

h

h

Bh

Q

h

hgBhFg

Gaya pada pintu yang melawan gaya hidrostatis adalah:

22

02

1gh hhgBF

dengan:

Fg = Resuitan gaya dorong pada pintu sorong (non,hidrostatis)

Fh = Resultan gaya dorong akibat gaya hidrostatis

Q = debit aliran

ρ = rapat massa fluida

g = percepatan gravitasi bumi

B = lebar pintu sorong


ho = kedalaman air di hulu pintu

h1 = kedalaman air di hilir pintu



b. Pintu sorong / Sluice Gate

Merupakan tiruan pintu air yang banyak dijumpai di saluran-saluran irigasi. Model pintu

air ini terbuat dari baja tahan karat Lebar.- pintu ini sudah disesuaikan dengan lebar

ho

Fa

Fh

h1 hg

)(2 1hhgBhCQ ogd

21

model saluran yang mana Pintu sorong ini berfungsi untuk mengukur maupun untuk

mengatur debit aliran. Besarnya debit yang dialirkan merupakan fungsi dari kedalaman

air di hilir maupun di hulu pintu serta tinggi bukaan Pintu tersebut.

c. Point gauge




pecah




6. Langkah Kerja

a. Ukur lebar pintu sorong

b. Atur kedudukan saluran hingga dasar saluran menjadi datar/ horizontal

c. Pasang pirntu sorong pada saluran, dan jagalah agar kcndisi ini tetap verlikal

d. Supaya hasil pengukurannya lebih akurat, maka rongga antara pintu dengall dinding

saluran sebaiknya diberi plasticine

e. Pasang point gauge atau hook gauge pada hulu pintu dan hilir pintu.

f. Sebagai datum pengukuran adalah dasar saluran

g. Bukalah pintu sorong setinggi 0,50 cm dari dasar.

h. Dengan perlahan-lahan alirkan air hingga ho mencarai X cm (ukurlah dengan point gauge

di hulu pintu)

i. Dengan ho pada ketinggian ini ukurlah debit aliran yany terjadi. Ukur ketinggian h1, di

hilir pintu

j. Naikkan bukaan pintu setinggi 0,5 cm dari posisi semula.

k. Atur ketinggian air di hulu agar tetap setinggi 10 cm dengan mengubah dabit aliran

l. Catatlah debit aliran yang terjadi dan tinggi h1,

m. Buatlah grafik hubungan ho dngan Q

n. Hitung besarnya gaya pada pintu sorong akibat gaya hidrostatis maupun gaya akibat

aliran

o. Gambarkan grafik hubungan. antara Fg /Fh dengan, hg / ho

7. Bahan diskusi





Diperiksa oleh :

22

8. Hasil Pengamatan

Jenis Percobaan : GAYA GAYA YANG BEKERJA PADA PINTU SORONG

Gambar Gaya-gaya yang bekerja pada pintu sorong

Percobaan ke Q hg ho h1

m3/det m m m

1 0,0014 0,005

2 0,0021 0,010

3 0,0027 0,015

4 0,0034 0,020

5 0,0039 0,025

Yogyakarta, ..................................

Nama Tanda tangan

1. ....................................... .....................

2. ....................................... .....................

3. ....................................... .....................

4. ....................................... .....................

Mengetahui :


ho

Fa

Fh

h1 hg

23

FAKULTAS TEKNIK




LST/TSP/09 01 17-01-2015

LONCAT AIR

1. Kompetensi


2. Sub Kompetensi

Menunjukkan karakteristik loncat air pada aliran dibawah pintu sorong

3. Dasar Teori

Apabila aliran berubah dari superkritik ke aliran sub kritik. maka akan terjadi loncat air

karena terjadi pelepasan energi. Fenomena ini dapat terjadi apabila air meluncur di bawah

pintu sorong menuju ke bagian hilir yang mempunyai kedalaman yang sangat besar.

Loncatan yang bcrgelombang akan terjadi pada saat perubahan kedalaman yang terjadi tidak

besar. Permukaan air akan bergelombang dalam rangkaian osilasi yang lama kelamaan akan

berkurang menuju daerah dengan aliran sub kritik.

Gambar .. Loncat air pada pintu sorong

Dengan mempertimbangkan gaya-gaya yang bekerja pada fluida di kedua

sisi loncat air, dapat ditunjukkan bahwa:

g

Uh

g

UhH

22

2

5

5

2

11

51

3

15

4 hh

hhH

dengan :

H = Total kehilangan energi sepanjang loncat air

U1 = kecepatan rerata sebelum loncat air

h1 = kedalaman aliran sebelum loocatan air

U5 = Kecepatan rerata setelah loncat air

h5 = kedalaman aliran setelah loncat air



b. Model pintu sorong

c. Point gauge

h1

h3 h4

ho

hg

h2 h5

L

24

d. Stopwatch



pecah




6. Langkah Kerja

a. Pasang pintu sorong pada saluran

b. Pasang point gauge pada saluran (di hulu dan, di hilir loncat air)

c. Buka pintu sorong setinggi 0,5 cm s/d 2,5 cm dari dasar

d. Pasang stop log di hilir saluran

e. Alirkan air perlahan-lahan sehingga nanti akan terbentuk Loncat air terjadi di hilir pintu

sorong.

f. Amati dan gambarkan sketsa aliran/loncat air yang terjadi

g. Naikkan tinggi air di hulu dengan mengubah debit aliran, dan naikkan tinggi stop log.

Amati loncat air yang terjadi dan gambarkan sketsanya

h. Ukur kedalaman air di hulu dan hilir loncat air, tinggi bukaan pintu dan ukur debitnya

(h1, h5, hg dan Q)

i. Ulangi lagi untuk debit aliran yang lain

j. Hitung harga U,

j. Gambarkan grafik hubungan antara 1

5

1

2

1

h

hdengan

gh

U

k. Hitung harga 1h

H dan gambarkan grafik hubungan antara

1

5

1 h

hdengan

h

H

7. Bahan diskusi


percobaan tersebut, buatlah dalam bentuk laporan praktikum



Diperiksa oleh :

25

8. Hasil Aengamatan

Jenis percobaan: LONCAT AIR

Percobaan ke Q hg h1 h5 L

m3/det m m m m

1 0,0014 0,005

2 0,0021 0,010

3 0,0027 0,015

4 0,0034 0,020

5 0,0039 0,025

Yogyakarta, ..................................

Nama Tanda tangan

1. ....................................... .....................

2. ....................................... .....................

3. ....................................... .....................

4. ....................................... .....................

Mengetahui :


h1

ho

hg

h5

L

26

FAKULTAS TEKNIK


LAB SHEET: ALIRAN MELALUI VENTURI


LST/TSP/14 01 17-01-2015

VENTURI

1. Kompetensi

a. Mendemonstrasikan aliran melalui venturi

b. Menunjukkan bahwa talang venturi dapat digunakan sebagai alat ukur debit

c. Menentukan kondisi modular dan kondisi non modular/ tenggelam pada masing-masing

debit.

2. Sub Kompetensi

Menunjukkan hubungan antara kedalaman aliran dengan besarnya koevisien debit

3 kajian teori

Dengan menyempitkan tampang saluran pada suatu ruas saluran, maka perubaahan kecepatan

dan tinggi aliran pada tampang tersebut dapat digunakan untuk menghitung debit yang lewat.

Contoh alat ukur dengan prinsip ini dapat dilihat pada gambar dibawah ini :

Gambar 1. Aliran melalui alur penyempitan

Ada 2 macam aliran melalui penyempitan :

a. Persamaan untuk keadaan aliran tenggelam non modular

kondisi aliran non modular

B1 Bc Bo Ho Hc

a

Uc Uo U1

h1 h2 B2

B Bc B1

ho h1

a

h2

U2

27

Bila aliran melalui penyempitan adalah aliran tenggelam maka untuk memperkirakan

debit yang lewat ,kedalaman muka air hulu h1 dan kedalaman pada penyempitan h2 harus

diukur. Bila tidak terjadi kehilangan tenaga maka persamaan Bernoulli untuk tampang 1 dan 2

dapat dituliskan sebagai berikut :

g

Uh

g

Uh

22

2

11

2

0

0

Persamaan kontinuitas : BohoUo = B1h1U1

Atau U0 = 1

00

11 UhB

hB

Dengan menggabungkan persamaan didapat

h0 – h1 = 2

0

2

12

1UU

g

=

2

00

22

2

2 12 hB

hB

g

U

= 22

1 12

mg

U

Sehingga didapat

U2 =

2

21

1

(2

m

hhg

Dan Q =

2

1011

1

(2

m

hhghB

Dengan memberikan koreksi didapat :

Qnyata = Cd B1 h1

2

10

1

)(2

m

hhg

Dengan m =00

11

hB

hB

b. Persamaan Untuk Keadaan Modular

c.

Pada keadaan aliran bebas, pelimpah ambang lebar lebih sempurna untuk mengukur

debit. Pada keadaan ini di hilir penyempitan akan terbentuk loncat air Pada penyempitan terjadi

aliran kritik sehingga untuk mengetahui debit yang lewat cukup diukur kedaalaman hulu h0. Dari

persamaan :

B1 Bc Bo h0 hc

a

Uc U0 U1

h1 h2 B2

U2

28

hc = g

qH

2

c0 hdan 3

2

didapat :

g

qH

2

03

2

atau q=g1/2

(2/3 H)3/2

dan Qideal = B1g1/2

(2/3 H0)2/3

Q = 1,7 B1H0 3/2

Karena pada pengukuran di lapangan yang langsung diukur ialah h, maka kedalam persamaan

diatas harus diberikan faktor koreksi Cv, sehingga didapat :

Qnyata = 1,7 Cd.Cv B1 h03/2

Cv = alet P. Ackers ,t"Measuremen FlowFor Flumes and Weirs",25,2

25,22/3

0

0 fromh

H

catatan : m = A0 / A1

A0 = B0 h0

A1 = B1 h1

4. alat yang digunakan


b. Model talang venturi

c. Model ini merupakan tiruan talang venturi di saluran irigasi. Model ini terbuat dari glass

reinforced plastic. Konstruksi ini digunakan untuk mengukur debit di saluran terbuka.

d. Point Gauge

e. Mistar / pita ukur



pecah




6 langkah percobaan a. Memasang talang venturi pada saluran dengan mendirikannya pada saluran

b. Supaya hasil pengukurannya lebih akurat, maka rongga antara pintu dengan dinding

saluran sebaiknya diberi plasticine.

c. Ukuran lebar talang di hulu dan hilir (Bo dan B1)

d. Aliran air kedalam flume

e. Ukur ho, h1 dan Q

f. Naikkan aliran secara bertahap dan amati pola alirannya.

g. Ukur ho , h1 dan Q serta harganya

h. Pasang stop log diakhir saluran

i. Ulangi prosedur di atas

j. Tambahkan 1 stop log lagi untuk menaikkan kedalaman air di hilir dan menggenangi

venturi.

k. Amati pengaliran yang terjadi dan buat sketsa alirannya.

29

l. Hitunglah koefisien debit yang terjadi.

m. Buatlah grafik hubungan h dngan Q

n. Gambarkan grafik hubungan Cd dengan h1/ h2 untuk aliran modular

o. Gambarkan grafik hubungan Cd dengan ho/ h2 untuk aliran non modular

7. Bahan diskusi


percobaan tersebut, buatlah dalam bentuk laporan praktikum



Diperiksa oleh :

30

8. Hasil Aengamatan

Jenis percobaan: VENTURI

d. :

Aliran melalui alur penyempitan kondisi modullar

Yogyakarta, ..................................

Nama Tanda tangan

1. ....................................... .....................

2. ....................................... .....................

3. ....................................... .....................

4. ....................................... .....................

Mengetahui :


Percobaan ke Q ho h1

h2

m3/det m m m

1modullar

2 modullar

3 modullar

4 modullar

5 modullar

B1 Bc Bo h0 hc

a

Uc U0 U1

h1 h2 B2 U2

31

8. Hasil Aengamatan

Jenis percobaan: VENTURI

:

Aliran melalui alur penyempitan kondisi non modular

Yogyakarta,

..................................

Nama Tanda tangan

1. ....................................... .....................

2. ....................................... .....................

3. ....................................... .....................

4. ....................................... .....................

Mengetahui :


Percobaan ke Q h0 h1

h2

m3/det m m m

1non modullar

2 non modullar

3 non modullar

4 non modullar

5 non modullar

B1 Bc Bo ho hc

a

Uc Uo U1

h1 h2 B2

U2

Aliran non modular/ tenggeam

32

FAKULTAS TEKNIK


LAB SHEET: FORMAT LAPORAN PRAKTIKUM HIDRAULIKA


LST/TSP/14 01 17-01-2013

FORMAT PEMBUATAN LAPORAN PRAKTIKUM HIDRAULIKA

1. PENDAHULUAN

a. Latar Belakang Masalah

b. Rumusan Masalah

2. KAJIAN TEORI

3. LANGKAH PERCOBAAN

4. PEMBAHASAN

5. KESIMPULAN

Laporan dikumpul satu minggu setelah praktikum

DAFTAR PUSTAKA

Anggrahini, 2005,” Hidrolika Saluran Terbuka”, Srikandi, Surabaya

Budi, W.S., 1988, “Hidraulika II”, Biro Penerbit KMTS Fakoltas Teknik UGM, yogyakarta.

Chow, V.T., 1985,”Hidrolika Saluran Terbuka”, Terjemahan, Erlangga, Jakarta

Mardjikoen, P.,dkk., 1989,” Petunjuk Pemakaian Laboratorium Mekanika Fluida”, PAU Ilmu

Teknik Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.

Radianta, T.,dan Syntha, S., 2000, “Petunjuk Praktikum Mekanika Fluida dan Hidraulika”

PAU Ilmu Teknik Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.

Ranga Raju, K. G., 1981, “ Flow Through Open Channels ”, Tata McGraw-Hill Publishing

Company Limited, New Delhi.

Triatmodjo, B., 1993,” Hidraulika I”, Beta Offset, Yogyakarta.

Triatmodjo, B., 1993,” Hidraulika II”, Beta Offset, Yogyakarta.

Job Sheet

Documents