PERCOBAAN BLoncatan Hidraulik

I. TUJUANMenunjukkan karakteristik loncat air pada aliran setelah “sluice gate”

II. TEORI DASAR Loncatan hidraulik merupakan salah satu contoh bentuk aliran berubah secara cepat(rapidly varied flow). Loncatan hidraulik terjadi apabila aliran di saluran berubah dari superkritis menjadi subkritis.

H

y0 H0 H1

H3 yg y1 ya yb

Section 0 Section 1 Section 2

Dari gambar di atas dapat dilihat hubungan kehilangan tinggi dengan kedalaman air sebelum loncatan (ya) dan kedalaman air setelah loncatan(yb)dapat dijabarkan sebagai berikut:

∆ H=( ya+Va22 g )−( yb+Vb22g )Karena sectionnya sempit, maka ya=y1 dan yb=y2 dan dapat disederhanakan oleh rumus berikut ini:

∆ H=( y 2− y 1)3

4 y3 y 1

Dengan:

∆H= total kehilangan energy sepanjang loncat airVa= kecepatan rerata sebelum loncat airYa= kedalaman aliran sebelum loncat airVb= kecepatan rerata setelah loncat airYb= kedalaman aliran setelah loncat air

III. PERALATANa. Flume(Saluran Terbuka)b. Pintu Tegak(Sluice Gate)c. Point Gauged. Pitot meter(Tbung Pitot dan Manometer)

IV. CARA KERJAa. Siapkan peralatan dan pastikan posissi saluran terbuka horizontal dan posisi

pintu tegak lurus dasar saluran.b. Letakkan point gauge di sebelah hilir dan sebelah hulu pintuc. Atur dan pasang pitot meter di sisi flumed. Aturlah tinggi bukaan pintu (yg) dan tinggi muka air di hulu pintu (y0), dan

pastikan dalam kondisi konstan.e. Letakkan tail gate di sisi paling ujung dari flumef. Alirkan air perlahan-lahan dengan membuka katup control aliran sampai

membentuk loncatan air di sebelah hilir pintu. Amati loncatan airnya.g. Naikkan tinggi muka air di hulu dengan memutar katup control aliran dan

naikkan pula tail gate di ujung flume. Amati loncatan airnya.h. Untuk tiap langkah di atas ukur dan catat nilai-nilai y1,y2,yg dan Q.i. Ulangi lagi prosedur di atas untuk variasi Q yang lain dan tinggi bukaan yg.

V. HASIL PENGAMATAN DAN PERHITUNGANBerikut adalah data hasil pengamatan:B= 3 cmA. Untuk nilai yg tetap= 20 mm,

-percobaan I:. y0= 116 mm. y1= 22 mm. y2= 64 mm. V = 15 liter. t1= 6.03 s. t2= 6.16 s

-percobaan II:. y0=179 mm. y1= 15 mm. y2= 79 mm. V= 15 liter. t1= 5.43 s. t2= 5.74 s

B. Untuk nilai yg berubah, perubahannya sebesar 5 mm tiap percobaan,

-percobaan I:. yg= 25 mm. y0= 136 mm. y1= 20 mm. y2= 79 mm. V= 15 liter. t1= 4.95 s. t1= 5.97 s

-percobaan II:. yg= 30 mm. y0= 107 mm. y1= 22 mm. y2= 79 mm. V= 15 liter. t1= 4.93 s. t2= 4.64 s

Pertanyaan:

a. Hitung v1 dan gambar grafik hubungan antara v12

g y1 dengan

y2y1

b. Hitung ∆Hy1

dan gambar grafik hubungan antara ∆ Hy1

dengan y2y1

c. Hitung nilai yc dan ujilah apakah y1<yc<y2

d. Hitung nilai ∆ Hy c

Jawab:- Untuk bagian A percobaan I

a.

y1=v12

2g

0,022=v12

2.9,81

v1=0,657mdt

y2=v22

2g

0 ,064=v12

2.9,81

v2=1.1206mdt

t=6,03+6,162

t=0,695 s

Q=Vt= 150,695=2,46 m/dt

∆ H=( y2− y1)❑

3

4 y1 y2

∆ H=(64−22)❑3

4.22.64

∆ H=13,155mm

b. ∆ Hy1

=13,155mm22mm

=0.598

c.

yc=3√ Q2g B2

yc=3√ 2,462

g .0,032

yc=0,08817m

d. ∆ Hy c

=13,15588,17

=0,1492

- Untuk bagian A percobaan IIa.

y1=v12

2g

0,015=v12

2.9,81

v1=0,5435mdt

y2=v22

2g

0,079=v12

2.9,81

v2=1,245mdt

t=5,43+5,742

t=5,585 s

Q=Vt= 155,585=2,686 m/dt

∆ H=( y2− y1)❑

3

4 y1 y2

∆ H=(79−15)❑3

4.79 .15∆ H=55,305mm

b. ∆ Hy1

=55,305mm15mm

=3,687

c.

yc=3√ Q2g B2

yc=3√ 2,6862g .0,032

yc=0,0935m

d. ∆ Hy c

=55,30593,5

=0,5915

- Untuk bagian B percobaan Ia.

y1=v12

2g

0,020=v12

2.9,81

v1=0,626mdt

y2=v22

2g

0,079=v12

2.9,81

v2=1,245mdt

t=4,95+5,972

t=5,46 s

Q=Vt= 155,46=2,747 m/dt

∆ H=( y2− y1)❑

3

4 y1 y2

∆ H=(79−20)❑3

4.79 .20∆ H=32,497mm

b. ∆ Hy1

=32,497mm20mm

=1,625

c.

yc=3√ Q2g B2

yc=3√ 2,7472g .0,032

yc=0,0949m

d. ∆ Hy c

=32,49794,9

=0,342

- Untuk bagian B percobaan IIa.

y1=v12

2g

0,022=v12

2.9,81

v1=0,657mdt

y2=v22

2g

0,079=v12

2.9,81

v2=1,245mdt

t=4,93+4,642

t=4,78 s

Q=Vt= 154,78=3,138 m/dt

∆ H=( y2− y1)❑

3

4 y1 y2

∆ H=(79−22)❑3

4.79 .22∆ H=26,64mm

b. ∆ Hy1

=26,64mm22mm

=1,211

c.

yc=3√ Q2g B2

yc=3√ Q2g B2

yc=3√ 3,1382g .0,032

yc=0,1037m

d. ∆ Hy c

=26,64103,7

=0.257

y2y1

1.99 2.00 2.010.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00Grafik hubungan antara V12/gy1 dengan y2/y1

v12

g y1

∆ Hy1

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 40

1

2

3

4

5

6

Grafik hubungan antara ∆H/y1 dengan y2/y1