laporan praktikum 07 - venturiflume

8/18/2019 Laporan Praktikum 07 - Venturiflume

1/24

LAPORAN PRAKTIKUM

HIDROLIKA II – IL2201

VENTURIFLUME

MODUL 07

Nama Praktikan : Christopher Handino

NIM : 15714027

Kelompok : B2

Tanal Praktik!m : Kamis" 1# $pril 201#

%am& : 0'()0 * 11(00

P% Mod!l :

$sisten +an ,ert!as :

PROGRAM STUDI REKAYASA INFRASTRUKTUR LINGKUNGAN

FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

2016


2/24

DAFTAR ISI

I( T-%-$N((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((()

II( P.IN/IP P.CB$$N((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((()

III( T.I $/$. (((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((()

I3( $T$ $$((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((7

3( PN6$H$N $T$((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

3I( $T$ $KHI. (((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((14

3II( $N$I/I/ $((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((1#

3III( $N$I/I/ B((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((2)

I8( K/IMP-$N((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((24

8( $9T$. P-/T$K$(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((24


3/24

I. TUJUAN

1( Menent!kan de,it aliran denan men!nakan ent!ri ;l!me

2( Menent!kan kesta,ilan aliran denan melihat kekritisann+a ,erdasarkan ,ilanan

9ro!de)( Menent!kan nilai koe;isien dis


4/24

,aian +an men+empit( Hal ini ,erlak! apa,ila aliran mele?ati +an mele?ati ;l!me

dalam keadaan s!,kritis( %ika ;l!me diran

mem,ent!k lompatan hidrolik di sisi hilir str!kt!r( 9l!me ini dise,!t standing wave

flumes(

3ent!ri ;l!me mem,erikan e;ek a,!nan kontraksi dan ke


5/24

Ga!a" 1. Il!strasi aliran melal!i ent!ri;l!me tampak atas

Ga!a" 2. Il!strasi aliran melal!i ent!ri;l!me tampak sampin

Pada ;l!me akan ter=adi kedalaman kritis" eneri diminimalkan dan ter=adi

h!,!nan lans!n antara kedalaman air dan la=! aliran( /e

m!dah !nt!k dises!aikan ses!ai denan tipe sal!ran( Ban!nan ini terdiri dari ,aian

transisi +ait! ,aian +an menh!,!nkan sal!ran denan ;l!me( Baian ini te,ent!k

prismatik dimana transisi dindin dan lantai ,isa l!r!s(3ent!ri;l!me terdiri dari ,aian

inlet" ,aian koneren" sam,!nan paralel" dan ,aian dieren( 9!nsi !tama

ent!ri;l!me adalah men!k!r de,it aliran air melal!i sal!ran tempat ent!ri;l!me

diall!i( Pada ent!ri;l!me ter=adi pen+empitan seti,a +an men+e,a,kan

ter=adin+a per!,ahan kekritisan liran dan men+e,a,kan adan+a kedalaman kritis( Pada

kedalaman kritis eneri aliran minimal sehina dapat diidenti;ikasi h!,!nan antara

kedalaman denan ke


6/24

bQ= AV =bbh√ 2gh ( Persamaan diinterasikan dari perm!kaan air denan h 0"

hina aris dasar h H( /ehina diperoleh persamaan se,aai ,erik!t(

Qteoritis=√ 2 g∫0

H

b h0.5

dh

Persamaan ini akan ,er,eda pada tiap =enis not


7/24

ata $?al

Massa ,e,an @kA 2"5

Tair a?al @


8/24

@/!m,er : 9innemore" 2002A

0 50 100 150

930

940

950

960

970

980

990

1000

1010

f(x) = - 0x^2 - 0.07x + 1000.54

Grak Suhu terhada

!e"#$ta#

%&'"&$a' (Grak

Suhu terhada

!e"#$ta#)

Suhu (oC)

Densitas (kg/m3)

Ga!a" (. H!,!nan ensitas $ir terhadap /!h!

0

100

200

0

0

0

0

0

f(x) = 0x^2 - 0x + 0

* = 0.98

Grak Suhu terhada

,$#k$ta#%&'"&$a' (Grak

Suhu terhada

,$#k$ta#)

Suhu (oC)

Viskositas Kinematis (m2/s)

Ga!a" 6. H!,!nan 3iskositas Kinematis $ir terhadap /!h!


9/24

V. PENGOLAHAN DATA

1( ensitas

ari Ga!a" () didapat persamaan h!,!nan antara s!h! dan densitas air

melal!i resresi polinomial" +ait! se,aai ,erik!t

y=−0,0036 x2−0,0664 x+1000,6

dimana + densitas air @kDm)A" E s!h! @oCA" dan 1000"# adalah konstanta( $kan

didapat densitas air pada saat T 2#FC @s!h! rata>rataA" +ait!

ρ=−0,0036 T 2−0,0675 T +1000,6 kg m−3

ρ=−0,0036 (26 )2−0,0675 (26 )+1000,6 kg

m3

ρ=996,44 kgm3

2( 3iskositas Kinematis

ari hasil reresi polinomial pada Ga!a" 6 diperoleh persamaan iskositas air"

+ait!

y=2 x10−10 x2−3 x 10−8 x+2 x10−6

dimana" + iskositas air @ m

2

sA" E s!h! @oCA" dan 2>0# adalah konstanta(

Maka" iskositas air pada saat T 2#FC adalah

v=2 x 10−10(26)2−3 x10−8(26)+2 x10−6 m

2

s

v=9,386 x10−7 m

2

s

)( e,it $kt!al

alam perhit!nan de,it akt!al" terle,ih dah!l! dilak!kan perhit!nan ol!me

air dan ?akt! rata>rata(

V =m

ρ

enan m adalah massa air" di mana

mair=3×mbeban

mair=3×2,5

mair=7,5kg


10/24

dan G adalah densitas air +an s!dah didapat pada perhit!nan se,el!mn+a" +ait!

G ''#"44 kDm)

/ehina

V =m ρ = 7,5

996,44=0,007526795 m3

Perhit!nan trata>rata dilak!kan denan


11/24

dilak!kan


12/24

dimana adalah ke


13/24

kritis adalah kedalaman aliran saat ,ersi;at kritis( Perhit!nan kritis dapat

dihit!n denan r!m!s

"#¿($2

g )

1

3

=(

(Qb )2

g )

1

3

$kan dilak!kan rata ketinian akt!al pada titik 2 dan titik )" dan

ke


14/24

Nilai koe;isien dis07

0"0015#)7)'

2 0"002244571

) 0"0024#510

4 0"002#'4557

5 0"002#5'#45

Ta!&' (. Hasil Perhit!nan !as Perm!kaan Basah

3ariasi!as Basah @m2A

$1 $2 $) $4 $5 $# $7

1 0"004'75 0"004'05 0"00)0004 0"002)55# 0"0021)2 0"001#75 0"001'425

2 0"00#045 0"00#0' 0"00)74'2 0"002'7'# 0"0025# 0"002125 0"00201

) 0"00#1 0"00#705 0"004154 0"00))52 0"002772 0"002)475 0"002)7

4 0"00#')75 0"00#775 0"0042)2 0"00)47)# 0"0027144 0"0024' 0"0024225

5 0"00##25 0"00##15 0"004071# 0"00))4 0"0021)2 0"0022 0"002)'25

Ta!&' 6. Hasil Perhit!nan Kelilin Basah

3ariasiKelilin Basah @mA

P1 P2 P) P4 P5 P# P7

1 0"20 0"205 0"1#74 0"142# 0"1)4 0"12 0"12#

2 0"2)#2 0"2)74 0"1'#2 0"1### 0"150 0"1))2 0"12#

) 0"25## 0"25) 0"211 0"122 0"15'2 0"1)7# 0"1)2

4 0"2# 0"254 0"214 0"15# 0"15#4 0"1414 0"1)'#

5 0"25)2 0"2514 0"20# 0"10 0"1#02 0"1)5 0"1)

Ta!&' 7. Hasil Perhit!nan %ari>=ari Hidrolis

3ariasi%ari>=ari Hidrolis @mA

.1 .2 .) .4 .5 .# .7

1 0"02)'7 0"02))4 0"017'24 0"01#51' 0"015'1 0"0140#) 0"015)1'

2 0"0255') 0"025#5) 0"01'10' 0"0175 0"0170)4 0"01#)5 0"015#)


15/24

) 0"02#5)' 0"02#41 0"01'#17 0"015 0"01750 0"0170# 0"01714'

4 0"02##) 0"02##1# 0"01'70# 0"0171# 0"017)55 0"017#1 0"017)5)

5 0"02#)'2 0"02#)1) 0"01'51' 0"01522 0"0175#1 0"01#7' 0"0172)7

Ta!&' *. Hasil Perhit!nan Ke) 32>) s teoritis Cd < @mA


16/24

@m)DsA @mA @mDsA sempit @mA @m)DsA

1 0"0015#)7 0"0#155 0"457 0"07)71#5 0"001774)0"1

2 0(04517

2 0"0022445 0"07##5 0"5#)14 0"0'21) 0"00250#0"'5

) 0(0574

) 0"0024#51 0"04#5 0"5#002 0"100#)4' 0"002)02 0"70' 0(0#1

4 0"002#'45 0"0#55 0"5'71 0"1041' 0"00)00#0"'5

# 0(0#4'

5 0"002#5'# 0"0)25 0"#14)7 0"10245 0"002'00"'14

) 0(0#4)

VII. ANALISIS A

0 0 0 0 0 0 0 0 0

0

0

0

0

0

0

0

f(x) = 0.89x

* = 1

Grak te&r$t$#

terhada aktua'

$"ear (Grak te&r$t$#

terhada aktua')

Q Teoritis (m3/s)

Q Aktual (m3/s)

Ga!a" 7. 6ra;ik teoritis terhadap akt!al

Berdasarkan reresi linear antara de,it teoritis dan de,it akt!al" akan didapat

nilai radien +an men!n=!kan nilai koe;isien dis


17/24

&=|0,97−0,8930,97 |×100=7,938$dan+a nilai alat ini dapat dise,a,kan oleh ,e,erapa hal( /alah sat! +an palin

menent!kan adan+a alat ini adalah titik pen!k!ran ,erdasarkan teori +ait! pada titik

2 dan )( Titik ini dianap se,aai titik di mana ter=adi pen+empitan sal!ran( Pada

ken+ataann+a" pen+empitan sal!ran ter=adi pada titik )" 4" dan 5( Hal ini men+e,a,kan

ketidaktepatan data +an dipakai dalam perhit!nan sehina nilai koe;isien

dis


18/24

adalah ,ilanan ;ro!de" E adalah kedalaman( Maka akan didapat nilai alat terhadap

pankat dr se,esar

&1=|−1,40− (−1,5)−1,5 |×100=6,67

-nt!k ariasi de,it lainn+a" dilak!kan reresi dan perhit!nan alat denan


19/24

0 0.05 0.1

0

0.5

1

1.5

2

2.5

f(x) = 0.02 x^-1.41

* = 0.92

Grak / terhada r

,ar$a#$ 4

%&er (Grak /

terhada r ,ar$a#$

4)

Kedalaman (m)

Bilangan Froude

Ga!a" 11. 6ra;ik terhadap 9r 3ariasi 4

0 0.05 0.1

0

0.5

1

1.5

2

2.5

f(x) = 0.02 x^-1.39

* = 0.92

Grak / terhada r

,ar$a#$ 5

%&er (Grak /terhada r ,ar$a#$

5)

Kedalaman (m)

Bilangan Froude

Ga!a" 12. 6ra;ik terhadap 9r 3ariasi 5

Perhit!nan alat +an didapat !nt!k masin>masin ariasi lain adalah se,aai

,erik!t &2=7 ) &3=7.13 ) &4=6.13,&5=7.13 ( Bilanan ;ro!de adalah s!at! nilai

+an men!n=!kan eneri pada aliran( Ketika nilai ,ilanan ;ro!de k!ran dari 1" maka

aliran adalah s!,kritis di mana eneri potensial mendominasi aliran( Ketika ,ilanan

;ro!de le,ih dari sat!" aliran adalah s!perkritis di mana eneri kinetik mendominasi

aliran( an ketika nilai ,ilanan ;ro!de sama denan sat!" aliran adalah kritis di mana

eneri kinetik dan eneri potensial aliran dalam keadaan seim,an( Berdasarkan nilai

,ilanan ;ro!den+a" pada titik 1" 2" dan ) aliran ,ersi;at s!,kritis" pada titik 4 aliran

,ersi;at kritis @nilai ,ilanan ;ro!de tidak tepat sat!" nam!n ter=adi per!,ahan nilai


20/24

,ilanan ;ro!de men=adi le,ih ,esar" sehina terdapat titik diantara ) sampai 4 ata!

,ahkan sampai 5 di mana aliran ,ersi;at tepat kritisA( pada titik 5" #" dan 7 aliran

,ersi;at s!,kritis(

0 0.05 0.10

10000

20000

30000

40000

50000

60000f(x) = 9652.96 x^-0.48

* = 0.84

Grak / terhada re

,ar$a#$ 1

%&er (Grak /

terhada re ,ar$a#$

1)

Kedalaman (m)

Bilangan e!nold

Ga!a" 1#. 6ra;ik terhadap .e 3ariasi 1

0 0.05 0.1

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

f(x) = 11815.6 x^-0.52

* = 0.9

Grak / terhada re

,ar$a#$ 2

%&er (Grak /

terhada re ,ar$a#$

2)

Kedalaman (m)

Bilangan e!nold

Ga!a" 1$. 6ra;ik terhadap .e 3ariasi 2


21/24

0 0.05 0.1

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

f(x) = 11730 x^-0.55

* = 0.92

Grak / terhada re

,ar$a#$ 3

%&er (Grak /

terhada re ,ar$a#$

3)

Kedalaman (m)

Bilangan Froude

Ga!a" 1(. 6ra;ik terhadap .e 3ariasi )

0 0.05 0.1

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

f(x) = 12345.86 x^-0.57

* = 0.92

Grak / terhada re

,ar$a#$ 4

%&er (Grak /terhada re ,ar$a#$

4)

Kedalaman (m)

Bilangan Froude

Ga!a" 16. 6ra;ik terhadap .e 3ariasi 4


22/24

0 0.05 0.1

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

f(x) = 12891.23 x^-0.55

* = 0.91

Grak / terhada re

,ar$a#$ 5

%&er (Grak /

terhada re ,ar$a#$

5)

Kedalaman (m)

Bilangan e!nold

Ga!a" 17. 6ra;ik terhadap .e 3ariasi 5

H!,!nan antara kedalaman dan ,ilanan .e+nold dapat dit!n=!kan denan

r!m!s ,erik!t ini

ℜ= ρv*

+

V =ℜ + ρ*

Q

A=

ℜ + ρ*

Q

by=ℜ + ρ*

Berdasarkan ra;ik" h!,!nan ked!an+a s!dah ,enar" +ait! ,er,andin ter,alik(

Berdasarkan hasil perhit!nan dari data per


23/24

0.05 0.1 0.15

0

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

0.09

0.1

Grak # terhada /

,ar$a#$ 1

Grak # terhada /,ar$a#$ 2

Grak # terhada /

,ar$a#$ 3

Grak e# terhada /

,ar$a#$ 4

Grak # terhada /

,ar$a#$ 5

"nergi S#esi$k (m)

Kedalaman (m)

Ga!a" 1*. 6ra;ik neri /pesi;ik terhadap Kedalaman

ilihat dari ,ent!kn+a" ra;ik eneri spesi;ik terhadap kedalaman di atas tidak

ses!ai denan ,ent!k +an sehar!sn+a di mana ra;ik ter,!ka ke kanan denan

asimtot pada aris 45o( /eperti +an s!dah di=elaskan se,el!mn+a" ,ah?a terdapat

kesalahan pada as!msi data( Men!r!t teori" pen+empitan ter=adi pada titik 2 dan )"

sedankan pada ken+ataann+a pen+empitan ter=adi pada titik )" 4" dan 5( Hal ini tent!

,erpenar!h pada perhit!nan l!as perm!kaan ,asah +an nantin+a di!nakan dalam

perhit!nan ke


24/24

ter!s melal!i aliran @hal ini dapat mer!ikan pad pen!naan ent!ri;l!me pada

pen+al!ran air !nt!k iriasiA(

I,. KESIMPULAN

1( e,it aliran +an didapat denan men!nakan ent!ri;l!me se,aai alat !k!r

+ait! 0"001774)7 m)DsL 0"00250#7' m)DsL 0"002)024 m)DsL 0"00)00#12 m)DsL

0"002'002 m)Ds(

2( Berdasarkan nilai ,ilanan ;ro!den+a" pada titik 1 sampai ) aliran ,ersi;at

s!,kritis" pada titik 4 aliran ,ersi;at kritis" dan pada titik 5 sampai 7 aliran ,ersi;at

s!perkritis(

)( Nilai koe;isien dis

laporan praktikum 07 - venturiflume

Documents