BAB IV ANALISA HASIL DAN PEMBAHASAN
B. Karakteristik kecepatan aliran
B.2 Perhitungan bilangan reynold (Re)
Keadaan atau perilaku aliran pada saluran terbuka pada dasarnya ditentukan oleh pengaruh kekentalan dan gravitasi. Pengaruh kekentalan (viscosity) aliran dapat bersifat laminer, turbulen dan peralihan yang tergantung pada pengaruh kekentalan, sehubungan dengan kelembaman.
Pengaruh kekentalan relatif dapat dinyatakan dengan bilangan Reynold, yang didefenisikan sebagai berikut :
Re1 = . = ,, , = , , = 10.500,00
Re2 = . = ,, , = , , = 2.500,00
Re3 = . = ,, , = , , = 1.101,40
Nilai dari Viskositas kinematis (µ) adalah seperti pada tabel berikut ini : Tabel 7. Viskositas Kinematik sebagai hubungan fungsi Suhu
T 0 5 10 15 20 25 30 35 40 (o)
µ 1,79 1,52 1,31 1,14 1,01 0,9 0,8 0,72 0,65 10-6 m2/det
A1 = B x H P = B x ( 2 x H )
A1 = 0,28 x 0,035 = 0,010 m² P1 = 0,28 x (2 x 0,035) = 0,350 m A2 = 0,28 x 0,007 = 0,002 m² P2 = 0,28 x (2 x 0,007) = 0,294 m A3 = 0,28 x 0,003 = 0,0008 m² P3 = 0,28 x (2 x 0,003) = 0,286 m
R = A/P
R1 = 0,010 / 0,350 = 0,028 m R2 = 0,002 / 0,294 = 0,007 m R3 = 0,0008 / 0,286 = 0,003 m
Dimana:
Re : Bilangan Reynold
V : Kecepatan aliran (m/det) R : Jari-jari Hidraulis (m)
: Miu (m²/det)
A : Luas Penampang (m²) B : Lebar Saluran (m) P : Keliling Basah (m)
Perhitungan selanjutnya diselesaikan dengan cara yang sama dan hasilnya dirangkum dalam tabel 6, 7, 8 :
Tabel 8. Perhitungan Debit Thomson
Sumber : Hasil Perhitungan
0,035 0,006 0,004 0,28 0,010 0,002 0,0011 0,350 0,292 0,288 0,028 0,006 0,004 10500 2157,53 1458,33 0,035 0,007 0,004 0,28 0,010 0,002 0,0011 0,350 0,294 0,288 0,028 0,007 0,004 10500 2500,00 1458,33 0,035 0,007 0,004 0,28 0,010 0,002 0,0010 0,350 0,293 0,287 0,028 0,006 0,004 10500 2385,84 1339,36 0,030 0,004 0,002 0,28 0,0084 0,001 0,0006 0,340 0,288 0,284 0,025 0,004 0,002 6176,47 972,22 492,96 0,030 0,004 0,002 0,28 0,0084 0,001 0,0006 0,340 0,288 0,284 0,025 0,004 0,002 9264,71 1458,33 739,44 0,029 0,004 0,002 0,28 0,0081 0,001 0,0006 0,338 0,288 0,284 0,024 0,004 0,002 9008,88 1458,33 739,44 0,030 0,004 0,002 0,28 0,0083 0,001 0,0006 0,339 0,288 0,284 0,024 0,004 0,002 8150,02 1296,30 657,28 0,027 0,004 0,003 0,28 0,0076 0,001 0,0008 0,334 0,288 0,286 0,023 0,004 0,003 2829,34 486,11 367,13 0,027 0,003 0,002 0,28 0,0076 0,001 0,0006 0,334 0,286 0,284 0,023 0,003 0,002 5658,68 734,27 492,96 0,027 0,003 0,002 0,28 0,0076 0,001 0,0006 0,334 0,286 0,284 0,023 0,003 0,002 5658,68 734,27 492,96 0,027 0,003 0,002 0,28 0,0076 0,001 0,001 0,334 0,287 0,285 0,023 0,003 0,002 4715,57 651,55 451,02 0,055 0,007 0,003 0,28 0,015 0,002 0,0008 0,390 0,294 0,286 0,039 0,007 0,003 14807,7 2500,00 1101,40 0,054 0,006 0,003 0,28 0,015 0,002 0,0008 0,388 0,292 0,286 0,039 0,006 0,003 19484,5 2876,71 1468,53 0,054 0,006 0,003 0,28 0,015 0,002 0,0008 0,388 0,292 0,286 0,039 0,006 0,003 14613,4 2157,53 1101,40 0,054 0,006 0,003 0,28 0,015 0,002 0,0008 0,389 0,293 0,286 0,039 0,006 0,003 16301,9 2511,42 1223,78 0,058 0,005 0,003 0,28 0,0162 0,001 0,0008 0,396 0,290 0,286 0,041 0,005 0,003 15378,8 1810,34 1101,40 0,058 0,005 0,003 0,28 0,0162 0,001 0,0008 0,396 0,290 0,286 0,041 0,005 0,003 15378,8 1810,34 1101,40 0,058 0,005 0,003 0,28 0,0162 0,001 0,0008 0,396 0,290 0,286 0,041 0,005 0,003 15378,8 1810,34 1101,40 0,058 0,005 0,003 0,28 0,016 0,001 0,0008 0,396 0,290 0,286 0,041 0,005 0,003 15378,8 1810,34 1101,40 0,049 0,003 0,002 0,28 0,0137 0,001 0,0006 0,378 0,286 0,284 0,036 0,003 0,002 9074,1 734,27 492,96 0,049 0,003 0,002 0,28 0,0137 0,001 0,0006 0,378 0,286 0,284 0,036 0,003 0,002 9074,07 734,27 492,96 0,049 0,003 0,002 0,28 0,0137 0,001 0,0006 0,378 0,286 0,284 0,036 0,003 0,002 9074,07 734,27 492,96 0,049 0,003 0,002 0,28 0,0137 0,001 0,0006 0,378 0,286 0,284 0,036 0,003 0,002 9074,07 734,27 492,96 0,076 0,006 0,005 0,28 0,021 0,002 0,0014 0,432 0,292 0,290 0,049 0,006 0,005 18472 2157,5 1810,3 0,076 0,006 0,003 0,28 0,021 0,002 0,0008 0,432 0,292 0,286 0,049 0,006 0,003 18472 2157,5 1101,4 0,076 0,006 0,004 0,28 0,021 0,002 0,0011 0,432 0,292 0,288 0,049 0,006 0,004 18472 2157,5 1458,3 0,076 0,006 0,004 0,280 0,021 0,002 0,0011 0,432 0,292 0,288 0,049 0,006 0,004 18472,2 2157,5 1456,7 0,074 0,005 0,003 0,28 0,0207 0,001 0,0008 0,428 0,290 0,286 0,048 0,005 0,003 12102,8 1206,90 734,27 0,074 0,005 0,003 0,28 0,0207 0,001 0,0008 0,428 0,290 0,286 0,048 0,005 0,003 12102,8 1206,90 734,27 0,074 0,005 0,003 0,28 0,0207 0,001 0,0008 0,428 0,290 0,286 0,048 0,005 0,003 12102,8 1206,90 734,27 0,074 0,005 0,003 0,28 0,0207 0,001 0,0008 0,428 0,290 0,286 0,048 0,005 0,003 12102,8 1206,9 734,3 0,073 0,004 0,002 0,28 0,0204 0,001 0,0006 0,426 0,288 0,284 0,048 0,004 0,002 5997,65 486,11 246,48 0,073 0,004 0,002 0,28 0,0204 0,001 0,0006 0,426 0,288 0,284 0,048 0,004 0,002 5997,65 486,11 246,48 0,073 0,004 0,002 0,28 0,0204 0,001 0,0006 0,426 0,288 0,284 0,048 0,004 0,002 5997,65 486,11 246,48 0,073 0,004 0,002 0,28 0,0204 0,001 0,0006 0,426 0,288 0,284 0,048 0,004 0,002 5997,65 486,11 246,48 Q3
Gambar 16. Hubungan antara Kedalaman (H) dan Bilangan Reynold pada TYPE A1.1
Pada percobaan TYPE A1.1 pada Q1, kedalaman yang setinggi H1=0,035m, H2=0,007m, H3=0,004m menghasilkan bilangan reynold sebesar Re1=(10.500), Re2=(2.385,84), Re3=(1.339,36). Percobaan TYPE A1.1 pada Q2, kedalaman yang setinggi H1=0,030m, H2=0,004m, H3=0,002m menghasilkan bilangan reynold sebesar Re1=(8.150,02), Re2=(1.296,30), Re3=(657,28). Percobaan TYPE A1.1 pada Q3, kedalaman yang setinggi H1=0,027m, H2=0,003m, H3=0,002m menghasilkan bilangan reynold sebesar Re1=(4.715,57), Re2=(651,55), Re3=(451,02).
Hasil perhitungan terlihat bahwa bilangan reynold adalah bervariasi yaitu apabila Re < 500 maka aliran yang terjadi adalah aliran laminer, apabila 500 < Re < 12.500 maka aliran yang terjadi adalah aliran transisi atau aliran peralihan, dan apabila Re > 12.500 aliran turbulen.
0.035
Hubungan antara Kedalaman dan Bilangan Reynold pada TYPE A1.1
Q1 Q2 Q3
Gambar 17. Hubungan antara Kedalaman (H) dan Bilangan Reynold pada TYPE A1.2
Pada percobaan TYPE A1.2 pada Q1, kedalaman yang setinggi H1=0,054m, H2=0,006m, H3=0,003m menghasilkan bilangan reynold sebesar Re1=(16.301,88), Re2=(2.511,42), Re3=(1.223,78). Percobaan TYPE A1.2 pada Q2, kedalaman yang setinggi H1=0,058m, H2=0,005m, H3=0,003m menghasilkan bilangan reynold sebesar Re1=(15.378,79), Re2=(1.810,34), Re3=(1.101,40). Percobaan TYPE A1.2 pada Q3, kedalaman yang setinggi H1=0,049m, H2=0,003m, H3=0,002m menghasilkan bilangan reynold sebesar Re1=(9.074,07), Re2=(734,27), Re3=(492,96). Hasil perhitungan terlihat bahwa bilangan reynold adalah bervariasi yaitu apabila Re < 500 maka aliran yang terjadi adalah aliran laminer, apabila 500 < Re < 12.500 maka aliran yang terjadi adalah aliran transisi atau aliran peralihan, dan apabila Re > 12.500 aliran turbulen.
0.054
Hubungan antara Kedalaman dan Bilangan Reynold pada TYPE A1.2
Q1 Q2 Q3
Gambar 18. Hubungan antara Kedalaman (H) dan Bilangan Reynold pada TYPE A1.3
Pada percobaan TYPE A1.3 pada Q1, kedalaman yang setinggi H1=0,076m, H2=0,006m, H3=0,004m menghasilkan bilangan reynold sebesar Re1=(18.472,22), Re2=(2.157,53), Re3=(1.456,69). Percobaan TYPE A1.3 pada Q2, kedalaman yang setinggi H1=0,074m, H2=0,005m, H3=0,003m menghasilkan bilangan reynold sebesar Re1=(12.102,80), Re2=(1.206,90), Re3=(734,27). Percobaan TYPE A1.3 pada Q3, kedalaman yang setinggi H1=0,073m, H2=0,004m, H3=0,002m menghasilkan bilangan reynold sebesar Re1=(5.997,65), Re2=(486,11), Re3=(246,48).
Hasil perhitungan terlihat bahwa bilangan reynold adalah bervariasi yaitu apabila Re < 500 maka aliran yang terjadi adalah aliran laminer, apabila 500 < Re < 12.500 maka aliran yang terjadi adalah aliran transisi atau aliran peralihan, dan apabila Re > 12.500 aliran turbulen.
0.076
Hubungan antara Kedalaman dan Bilangan Reynold pada TYPE A1.3
Q1 Q2 Q3
Sumber : Hasil Perhitungan
0,073 0,051 0,032 0,008 0,004 0,28 0,020 0,014 0,009 0,002 0,001 0,426 0,382 0,344 0,296 0,288 0,048 0,037 0,026 0,008 0,004 17993,0 14018,32 9767,44 2837,84 1458,33 0,073 0,052 0,032 0,008 0,004 0,28 0,020 0,015 0,009 0,002 0,001 0,426 0,384 0,344 0,296 0,288 0,048 0,038 0,026 0,008 0,004 17993,0 14218,75 9767,44 2837,84 1458,33 0,073 0,052 0,032 0,008 0,004 0,28 0,020 0,015 0,009 0,002 0,001 0,426 0,384 0,344 0,296 0,288 0,048 0,038 0,026 0,008 0,004 17993,0 14218,75 9767,44 2837,84 1458,33 0,073 0,052 0,032 0,008 0,004 0,28 0,020 0,014 0,009 0,002 0,001 0,426 0,383 0,344 0,296 0,288 0,048 0,038 0,026 0,008 0,004 17992,96 14151,94 9767,44 2837,84 1458,33 0,071 0,050 0,029 0,006 0,003 0,28 0,020 0,014 0,008 0,002 0,001 0,422 0,380 0,338 0,292 0,286 0,047 0,037 0,024 0,006 0,003 11777,25 9210,53 6005,92 1438,36 734,27 0,070 0,050 0,030 0,006 0,003 0,28 0,020 0,014 0,008 0,002 0,001 0,420 0,380 0,340 0,292 0,286 0,047 0,037 0,025 0,006 0,003 11666,67 9210,53 6176,47 1438,36 734,27 0,070 0,050 0,029 0,006 0,003 0,28 0,020 0,014 0,008 0,002 0,001 0,420 0,380 0,338 0,292 0,286 0,047 0,037 0,024 0,006 0,003 11666,67 9210,53 6005,92 1438,36 734,27 0,070 0,050 0,029 0,006 0,003 0,28 0,020 0,014 0,008 0,002 0,001 0,421 0,380 0,339 0,292 0,286 0,047 0,037 0,024 0,006 0,003 11703,53 9210,53 6062,77 1438,36 734,27 0,070 0,048 0,028 0,005 0,003 0,28 0,020 0,013 0,008 0,001 0,001 0,420 0,376 0,336 0,290 0,286 0,047 0,036 0,023 0,005 0,003 5833,33 4468,09 2916,67 603,45 367,13 0,069 0,048 0,027 0,005 0,003 0,28 0,019 0,013 0,008 0,001 0,001 0,418 0,376 0,334 0,290 0,286 0,046 0,036 0,023 0,005 0,003 5777,51 4468,09 2829,34 603,45 367,13 0,070 0,048 0,028 0,005 0,004 0,28 0,020 0,013 0,008 0,001 0,001 0,420 0,376 0,336 0,290 0,288 0,047 0,036 0,023 0,005 0,004 5833,33 4468,09 2916,67 603,45 486,11 0,070 0,048 0,028 0,005 0,003 0,28 0,020 0,013 0,008 0,001 0,001 0,419 0,376 0,335 0,290 0,287 0,047 0,036 0,023 0,005 0,003 5814,73 4468,09 2887,56 603,45 406,79 Q1 0,0014849
Gambar 19. Hubungan antara Kedalaman (H) dan Bilangan Reynold pada TYPE A2
Pada percobaan TYPE A2 pada Q1, kedalaman yang setinggi H1=0,073m, H2=0,052m, H3=0,032m, H4=0,008m, H5=0,004m menghasilkan bilangan reynold sebesar (17.992,96), (14.151,94), (9.767,44), (2.837,84), (1.458,33). Percobaan TYPE A2 pada Q2, kedalaman yang setinggi H1=0,070m, H2=0,050m, H3=0,029m, H4=0,006m, H5=0,003m menghasilkan bilangan reynold (11.703,53), (9.210,53), (6.062,77), (1.438,36), (734,27). Percobaan TYPE A2 pada Q3, kedalaman yang setinggi H1=0,070m, H2=0,048m, H3=0,028m, H4=0,005m, H5=0,003m menghasilkan bilangan reynold sebesar (5.814,73), (4.468,09), (2.887,56), (603,45), (406,79). Hasil perhitungan terlihat bahwa bilangan reynold adalah bervariasi yaitu apabila Re < 500 maka aliran yang terjadi adalah laminer, apabila 500 < Re < 12.500 maka aliran yang terjadi adalah transisi, dan apabila Re > 12.500 aliran turbulen.
0.073
Hubungan antara Kedalaman dan Bilangan Reynold pada TYPE A2
Q1 Q2 Q3
Sumber : Hasil Perhitungan
m m m m m m m² m² m² m² m² m m m m m m m m m m - -
- --0,076 0,006 0,003 0,004 0,004 0,28 0,021 0,002 0,0008 0,0011 0,0011 0,432 0,292 0,286 0,288 0,288 0,049 0,006 0,003 0,004 0,004 18472,2 2157,53 1101,40 1458,33 1458,33 0,076 0,006 0,003 0,004 0,005 0,28 0,021 0,002 0,0008 0,0011 0,0014 0,432 0,292 0,286 0,288 0,290 0,049 0,006 0,003 0,004 0,005 18472,2 2157,53 1101,40 1458,33 1810,34 0,076 0,006 0,004 0,004 0,005 0,28 0,021 0,002 0,0011 0,0011 0,0014 0,432 0,292 0,288 0,288 0,290 0,049 0,006 0,004 0,004 0,005 18472,2 2157,53 1458,33 1458,33 1810,34 0,076 0,006 0,003 0,004 0,005 0,28 0,021 0,002 0,0009 0,0011 0,0013 0,432 0,292 0,287 0,288 0,289 0,049 0,006 0,003 0,004 0,005 18472,22 2157,53 1220,38 1458,33 1693,01 0,074 0,004 0,002 0,006 0,003 0,28 0,0207 0,0011 0,0006 0,0017 0,0008 0,428 0,288 0,284 0,292 0,286 0,048 0,004 0,002 0,006 0,003 12102,80 972,22 492,96 1438,36 734,27 0,074 0,005 0,003 0,005 0,003 0,28 0,0207 0,0014 0,0008 0,0014 0,0008 0,428 0,290 0,286 0,290 0,286 0,048 0,005 0,003 0,005 0,003 12102,80 1206,90 734,27 1206,90 734,27 0,074 0,005 0,003 0,005 0,003 0,28 0,0207 0,0014 0,0008 0,0014 0,0008 0,428 0,290 0,286 0,290 0,286 0,048 0,005 0,003 0,005 0,003 12102,80 1206,90 734,27 1206,90 734,27 0,074 0,005 0,003 0,005 0,003 0,28 0,0207 0,0013 0,0007 0,0015 0,0008 0,428 0,289 0,285 0,291 0,286 0,048 0,005 0,003 0,005 0,003 12102,80 1128,67 653,83 1284,05 734,27 0,072 0,005 0,003 0,005 0,004 0,28 0,0202 0,001 0,0008 0,0014 0,0011 0,424 0,290 0,286 0,290 0,288 0,048 0,005 0,003 0,005 0,004 5943,40 603,45 367,13 603,45 486,11 0,072 0,004 0,003 0,004 0,004 0,28 0,0202 0,001 0,0008 0,0011 0,0011 0,424 0,288 0,286 0,288 0,288 0,048 0,004 0,003 0,004 0,004 5943,40 486,11 367,13 486,11 486,11 0,072 0,005 0,003 0,005 0,004 0,28 0,0202 0,001 0,0008 0,0014 0,0011 0,424 0,290 0,286 0,290 0,288 0,048 0,005 0,003 0,005 0,004 5943,40 603,45 367,13 603,45 486,11 0,072 0,005 0,003 0,005 0,004 0,28 0,0202 0,0013 0,0008 0,0013 0,0011 0,424 0,289 0,286 0,289 0,288 0,048 0,005 0,003 0,005 0,004 5943,40 564,34 367,13 564,34 486,11
m³/det m²/det
Gambar 20. Hubungan antara Kedalaman (H) dan Bilangan Reynold pada TYPE B
Pada percobaan TYPE B pada Q1, kedalaman yang setinggi H1=0,076m, H2=0,006m, H3=0,003m, H4=0,004m, H5=0,005m menghasilkan bilangan reynold sebesar (18.472,22), (2.157,53), (1.220,38), (1.458,33), (1.693,01). Percobaan TYPE B pada Q2, kedalaman yang setinggi H1=0,074m, H2=0,005m, H3=0,003m, H4=0,005m, H5=0,004m menghasilkan bilangan reynold sebesar (12.102,80), (1.128,67), (653,83), (1.284,05), (734,27). Percobaan TYPE B pada Q3, kedalaman yang setinggi H1=0,072m, H2=0,005m, H3=0,003m, H4=0,005m, H5=0,004m menghasilkan bilangan reynold sebesar (5.943,40), (564,34), (367,13), (564,34), (486,11). Hasil perhitungan terlihat bahwa bilangan reynold adalah bervariasi yaitu apabila Re < 500 maka aliran yang terjadi adalah aliran laminer, apabila 500 < Re < 12.500 maka aliran yang terjadi adalah aliran transisi, dan apabila Re > 12.500 aliran turbulen.
0.076
Hubungan antara Kedalaman dan Bilangan Reynold pada TYPE B
Q1 Q2 Q3
B.3 Rekapitulasi Angka Froude Dan Angka Reynold
Tabel 12. Rekapitulasi Hasil Angka Froude dan Angka Reynold
Sumber : Hasil Perhitungan No.
Debit Fr1 Fr2 Fr3 Fr4 Fr5 Re1 Re2 Re3 Re4 Re5
Q1 10500,00 2385,84 1339,36 - - 0,512 1,175 1,593 -
-Q2 8150,02 1296,30 657,28 - - 0,495 1,346 1,904 -
-Q3 4715,57 651,55 451,02 - - 0,324 0,945 1,146 -
-Q1 16301,88 2511,42 1223,78 - - 0,457 1,343 1,943 -
-Q2 15378,79 1810,34 1101,40 - - 0,398 1,355 1,749 -
-Q3 9074,07 734,27 492,96 - - 0,288 1,166 1,428 -
-Q1 18472,22 2157,53 1456,69 - - 0,347 1,237 1,539 -
-Q2 12102,80 1206,90 734,27 - - 0,235 0,903 1,166 -
-Q3 5997,65 486,11 246,48 - - 0,118 0,505 0,714 -
-Peninggian Q1 17992,96 14151,94 9767,44 2837,84 1458,33 0,355 0,421 0,535 1,071 1,514 Q2 11703,53 9210,53 6062,77 1438,36 734,27 0,241 0,286 0,373 0,824 1,166 Q3 5814,73 4468,09 2887,56 603,45 406,79 0,121 0,146 0,192 0,452 0,557 Peninggian Q1 18472,22 2157,53 1220,38 1458,33 1693,01 0,347 1,237 1,671 1,514 1,408 Q2 12102,80 1128,67 653,83 1284,05 734,27 0,235 0,939 1,253 0,877 1,166 Q3 5943,40 564,34 367,13 564,34 486,11 0,119 0,469 0,583 0,469 0,505 Bertahap
Bertahap
MODEL Angka Froude Bilangan Reynolds
Peninggian Peninggian Peninggian
C. Perhitungan energi spesifik
C.1 Menghitung energi spesifik pada saat peninggian dasar saluran Energi kinetik pada suatu tampang di saluran terbuka di berikan oleh bentuk /2g, dengan V adalah kecepatan rerata aliran di tampang tersebut.
Apabila koefisien koreksi energi diperhitungkan maka energi kinetik mempunyai bentuk /2g. Nilai adalah antara 1,05 dan 1,2 yang tergantung pada bentuk distribusi kecepatan. Untuk mengetahui energi spesifik yang terjadi dalam proses pengaliran dalam saluran dapat dijabarkan berdasarkan sebagai berikut :
Diketahui :
H1 = 0,035 m H3 = 0,003 m H2 = 0,007 m V = 0,30 m/det
Untuk mencari energi spesifik dari Percobaan Peninggian Dasar Saluran digunakan rumus sebagai berikut :
= . + + Z
Dimana :
E = Energi spesifik ( m ) g = Gaya gravitasi bumi (m/det) V = Kecepatan aliran ( m/det ) H = Tinggi muka air ( m ) Z = Tinggi ambang (cm)
contoh perhitungan :
1 = . + 1 1 = . ,, + 0,035
E1 = 0,040 m
2 = . + 2 + 1 2 = . ,, + 0,007 + 2
E2 = 2,012 m
3 = . + 3 3 = . ,, + 0,003
E3 = 0,008 m
Untuk hasil perhitungan selanjutnya diselesaikan dengan cara yang sama dan dirangkum dalam tabel 10,11, 12 :
Sumber : Hasil Perhitungan
0,4 0,28 0,035 0,006 0,004 0,0098 0,0017 0,0011 0,043 2,014 0,012
0,4 0,28 0,035 0,007 0,004 0,0098 0,0020 0,0011 0,043 2,015 0,012
Rata-rata 0,4 0,28 0,035 0,007 0,004 0,0098 0,002 0,001 0,042 2,014 0,011
0,2 0,28 0,030 0,004 0,002 0,0084 0,0011 0,0006 0,032 2,006 0,004
0,3 0,28 0,030 0,004 0,002 0,0084 0,0011 0,0006 0,035 2,009 0,007
0,3 0,28 0,029 0,004 0,002 0,0081 0,0011 0,0006 0,034 2,009 0,007
Rata-rata 0,3 0,28 0,030 0,004 0,002 0,0083 0,0011 0,0006 0,033 2,008 0,006
0,1 0,28 0,027 0,004 0,003 0,0076 0,0011 0,0008 0,028 2,005 0,004
0,2 0,28 0,027 0,003 0,002 0,0076 0,0008 0,0006 0,029 2,005 0,004
0,2 0,28 0,027 0,003 0,002 0,0076 0,0008 0,0006 0,029 2,005 0,004
Rata-rata 0,2 0,28 0,027 0,003 0,002 0,0076 0,0009 0,0007 0,029 2,005 0,004
0,3 0,28 0,055 0,007 0,003 0,0154 0,0020 0,0008 0,060 4,012 0,008
0,4 0,28 0,054 0,006 0,003 0,0151 0,0017 0,0008 0,062 4,014 0,011
0,3 0,28 0,054 0,006 0,003 0,0151 0,0017 0,0008 0,059 4,011 0,008
Rata-rata 0,3 0,28 0,054 0,006 0,003 0,0152 0,0018 0,0008 0,060 4,012 0,009
0,3 0,28 0,058 0,005 0,003 0,0162 0,0014 0,0008 0,063 4,010 0,008
0,3 0,28 0,058 0,005 0,003 0,0162 0,0014 0,0008 0,063 4,010 0,008
0,3 0,28 0,058 0,005 0,003 0,0162 0,0014 0,0008 0,063 4,010 0,008
Rata-rata 0,3 0,28 0,058 0,005 0,003 0,0162 0,0014 0,0008 0,063 4,010 0,008
0,2 0,28 0,049 0,003 0,002 0,0137 0,0008 0,0006 0,051 4,005 0,004
0,2 0,28 0,049 0,003 0,002 0,0137 0,0008 0,0006 0,051 4,005 0,004
0,2 0,28 0,049 0,003 0,002 0,0137 0,0008 0,0006 0,051 4,005 0,004
Rata-rata 0,2 0,28 0,049 0,003 0,002 0,0137 0,0008 0,0006 0,051 4,005 0,004
0,3 0,28 0,076 0,006 0,005 0,0213 0,0017 0,0014 0,081 6,011 0,010
0,3 0,28 0,076 0,006 0,003 0,0213 0,0017 0,0008 0,081 6,011 0,008
0,3 0,28 0,076 0,006 0,004 0,0213 0,0017 0,0011 0,081 6,011 0,009
Rata-rata 0,3 0,28 0,076 0,006 0,004 0,0213 0,0017 0,0011 0,081 6,011 0,009
0,2 0,28 0,074 0,005 0,003 0,0207 0,0014 0,0008 0,076 6,007 0,005
0,2 0,28 0,074 0,005 0,003 0,0207 0,0014 0,0008 0,076 6,007 0,005
0,2 0,28 0,074 0,005 0,003 0,0207 0,0014 0,0008 0,076 6,007 0,005
Rata-rata 0,2 0,28 0,074 0,005 0,003 0,0207 0,0014 0,0008 0,076 6,007 0,005
0,1 0,28 0,073 0,004 0,002 0,0204 0,0011 0,0006 0,074 6,005 0,003
0,1 0,28 0,073 0,004 0,002 0,0204 0,0011 0,0006 0,074 6,005 0,003
0,1 0,28 0,073 0,004 0,002 0,0204 0,0011 0,0006 0,074 6,005 0,003
Rata-rata 0,1 0,28 0,073 0,004 0,002 0,0204 0,0011 0,0006 0,074 6,005 0,003
A1.1
A1.2
A1.3
63
Gambar 21. Hubungan antara Energi Spesifik E (m) dan Kedalaman H (m) pada TYPE A1.1
Pada percobaan TYPE A1.1 pada Q1, kedalaman yang setinggi
=H1=0,035 m, H2=0,007 m, H3=0,004 m, menghasilkan energi spesifik sebesar E1=(0,042), E2=(2,014), E3=(0,011). Percobaan TYPE A1.1 pada Q2, kedalaman yang setinggi H1=0,030 m, H2=0,004 m, H3=0,002 m, menghasilkan energi spesifik E1=(0,033), E2=(2,008), E3=(0,006).
Percobaan TYPE A1.1 pada Q3, kedalaman yang setinggi H1=0,027 m, H2=0,003m, H3=0,002 m, menghasilkan energi spesifik sebesar E1=(0,029), E2=(2,005), E3=(0,004).
Hubungan antara Kedalaman dan Energi Spesifik pada TYPE A1.1
Q1 Q2 Q3
Gambar 22. Hubungan antara Energi Spesifik E (m) dan Kedalaman H (m) pada TYPE A1.2
Pada percobaan TYPE A1.2 pada Q1, kedalaman yang setinggi H1=0,054 m, H2=0,006 m, H3=0,003 m, menghasilkan energi spesifik sebesar E1=(0,060), E2=(4,012), E3=(0,009). Percobaan TYPE A1.2 pada Q2, kedalaman yang setinggi H1=0,058 m, H2=0,005 m, H3=0,003 m, menghasilkan energi spesifik E1=(0,063), E2=(4,010), E3=(0,008).
Percobaan TYPE A1.2 pada Q3, kedalaman yang setinggi H1=0,049 m, H2=0,003m, H3=0,002 m, menghasilkan energi spesifik sebesar E1=(0,051), E2=(4,005), E3=(0,004).
Hubungan antara Kedalaman dan Energi Spesifik pada TYPE A1.2
Q1 Q2 Q3
Gambar 23. Hubungan antara Energi Spesifik E (m) dan Kedalaman H (m) pada TYPE A1.3
Pada percobaan TYPE A1.3 pada Q1, kedalaman yang setinggi H1=0,076 m, H2=0,006 m, H3=0,004 m, menghasilkan energi spesifik sebesar E1=(0,081), E2=(6,011), E3=(0,009). Percobaan TYPE A1.3 pada Q2, kedalaman yang setinggi H1=0,074 m, H2=0,005 m, H3=0,003 m, menghasilkan energi spesifik E1=(0,076), E2=(6,007), E3=(0,005).
Percobaan TYPE A1.3 pada Q3, kedalaman yang setinggi H1=0,073 m, H2=0,004m, H3=0,002 m, menghasilkan energi spesifik sebesar E1=(0,074), E2=(6,005), E3=(0,003).
Hubungan antara Kedalaman dan Energi Spesifik pada TYPE A1.3
Q1 Q2 Q3
Sumber : Hasil Perhitungan
-
-0,3 0,28 0,073 0,051 0,032 0,008 0,004 0,0204 0,0143 0,0090 0,0022 0,0011 0,078 2,056 4,037 6,013 0,009 0,3 0,28 0,073 0,052 0,032 0,008 0,004 0,0204 0,0146 0,0090 0,0022 0,0011 0,078 2,057 4,037 6,013 0,009 0,3 0,28 0,073 0,052 0,032 0,008 0,004 0,0204 0,0146 0,0090 0,0022 0,0011 0,078 2,057 4,037 6,013 0,009 Rata-rata 0,3 0,28 0,073 0,052 0,032 0,008 0,004 0,0204 0,0145 0,0090 0,0022 0,0011 0,078 2,056 4,037 6,013 0,009 0,2 0,28 0,071 0,050 0,029 0,006 0,003 0,0199 0,0140 0,0081 0,0017 0,0008 0,073 2,052 4,031 6,008 0,005 0,2 0,28 0,070 0,050 0,030 0,006 0,003 0,0196 0,0140 0,0084 0,0017 0,0008 0,072 2,052 4,032 6,008 0,005 0,2 0,28 0,070 0,050 0,029 0,006 0,003 0,0196 0,0140 0,0081 0,0017 0,0008 0,072 2,052 4,031 6,008 0,005 Rata-rata 0,2 0,28 0,070 0,050 0,029 0,006 0,003 0,0197 0,0140 0,0082 0,0017 0,0008 0,072 2,052 4,031 6,008 0,005 0,1 0,28 0,070 0,048 0,028 0,005 0,003 0,0196 0,0134 0,0078 0,0014 0,0008 0,071 2,049 4,029 6,006 0,004 0,1 0,28 0,069 0,048 0,027 0,005 0,003 0,0193 0,0134 0,0076 0,0014 0,0008 0,070 2,049 4,028 6,006 0,004 0,1 0,28 0,070 0,048 0,028 0,005 0,004 0,0196 0,0134 0,0078 0,0014 0,0011 0,071 2,049 4,029 6,006 0,005 Rata-rata 0,1 0,28 0,070 0,048 0,028 0,005 0,003 0,0195 0,0134 0,0077 0,0014 0,0009 0,070 2,049 4,028 6,006 0,004
- B x H V²/2.g
A2
67
Gambar 24. Hubungan antara Energi Spesifik E (m) dan Kedalaman H (m) pada TYPE A2
Pada percobaan TYPE A2 pada Q1, kedalaman yang setinggi H1=0,073m, H2=0,052m, H3=0,032m, H4=0,008m, H5=0,004m menghasilkan energi spesifik sebesar (0,078), (2,056), (4,037), (6,013), (0,009). Percobaan TYPE A2 pada Q2, kedalaman yang setinggi H1=0,070m, H2=0,050m, H3=0,029m, H4=0,006m, H5=0,003m, menghasilkan energi spesifik (0,072), (2,052), (4,031), (6,008), (0,005).
Percobaan TYPE A2 pada Q3, kedalaman yang setinggi H1=0,070 m, H2=0,048m, H3=0,028 m, H4=0,005 m, H5=0,003 m, menghasilkan energi spesifik sebesar (0,070), (2,049), (4,028), (6,006), (0,004).
C.2 Menghitung energi spesifik pada saat penurunan dasar saluran Diketahui :
Hubungan antara Kedalaman dan Energi Spesifik pada TYPE A2
Q1 Q2 Q3
Untuk mencari energi spesifik dari Percobaan Peninggian Dasar Saluran digunakan rumus sebagai berikut :
= . + + Z
Dimana :
E = Energi spesifik ( m ) g = Gaya gravitasi bumi (m/det) V = Kecepatan aliran ( m/det ) H = Tinggi muka air ( m ) Z = Tinggi ambang (cm)
contoh perhitungan :
1 = . + 1 1 = . ,, + 0,076
E1 = 0,081 m
2 = . + 2 + 1 2 = . ,, + 0,006 + 6
E2 = 6,011 m
3 = . + 3 + Z2 3 = . ,, + 0,003 + 4 E3 = 4,008 m
4 = . + 2 + 3 4 = . ,, + 0,004 + 2
E4 = 2,009 m
5 = . + 3 5 = . ,, + 0,004
E5 = 0,009 m
Untuk hasil perhitungan selanjutnya dapat dilihat pada tabel berikut:
Sumber : Hasil Perhitungan
-
-0.3 0.28 0.076 0.006 0.003 0.004 0.004 0.021 0.002 0.001 0.001 0.001 0.081 6.011 4.008 2.009 0.009 0.3 0.28 0.076 0.006 0.003 0.004 0.005 0.021 0.002 0.001 0.001 0.001 0.081 6.011 4.008 2.009 0.010 0.3 0.28 0.076 0.006 0.004 0.004 0.005 0.021 0.002 0.001 0.001 0.001 0.081 6.011 4.009 2.009 0.010 Rata-rata 0.3 0.28 0.076 0.006 0.003 0.004 0.005 0.021 0.002 0.001 0.001 0.001 0.081 6.011 4.008 2.009 0.009 0.2 0.28 0.074 0.004 0.002 0.006 0.003 0.021 0.001 0.001 0.002 0.001 0.076 6.006 4.004 2.008 0.005 0.2 0.28 0.074 0.005 0.003 0.005 0.003 0.021 0.001 0.001 0.001 0.001 0.076 6.007 4.005 2.007 0.005 0.2 0.28 0.074 0.005 0.003 0.005 0.003 0.021 0.001 0.001 0.001 0.001 0.076 6.007 4.005 2.007 0.005 Rata-rata 0.2 0.28 0.074 0.005 0.003 0.005 0.003 0.021 0.001 0.001 0.001 0.001 0.076 6.007 4.005 2.007 0.005 0.1 0.28 0.072 0.005 0.003 0.005 0.004 0.020 0.001 0.001 0.001 0.001 0.073 6.006 4.004 2.006 0.005 0.1 0.28 0.072 0.004 0.003 0.004 0.004 0.020 0.001 0.001 0.001 0.001 0.073 6.005 4.004 2.005 0.005 0.1 0.28 0.072 0.005 0.003 0.005 0.004 0.020 0.001 0.001 0.001 0.001 0.073 6.006 4.004 2.006 0.005 Rata-rata 0.1 0.28 0.072 0.005 0.003 0.005 0.004 0.020 0.001 0.001 0.001 0.001 0.073 6.005 4.004 2.005 0.005
B
B x H V²/2.g
-70
Gambar 25. Hubungan antara Energi Spesifik E (m) dan Kedalaman H (m) pada TYPE B
Pada percobaan TYPE B pada Q1, kedalaman yang setinggi H1=0,076m, H2=0,006m, H3=0,003m, H4=0,004m, H5=0,005m, menghasilkan energi spesifik sebesar E1=(0,081), E2=(6,011), E3=(4,008), E4=(2,009), E5=(0,009). Percobaan TYPE B pada Q2, kedalaman yang setinggi H1=0,074m, H2=0,005m, H3=0,003m, H4=0,005 m, H5=0,003m, menghasilkan energi spesifik E1=(0,076), E2=(6,007), E3=(4,005), E4=(2,007), E5=(0,005). Percobaan TYPE B pada Q3, kedalaman yang setinggi H1=0,027m, H2=0,005m, H3=0,003m, H4=0,005m, H5=0,004m, menghasilkan energi spesifik sebesar E1=(0,073), E2=(6,005), E3=(4,004), E4=(2,005), E5=(0,005).
Hubungan antara Kedalaman dan Energi Spesifik pada TYPE B
Q1 Q2 Q3
BAB V
PENUTUP
A.Kesimpulan
Dari hasil pembahasan mengenai analisis energi spesifik akibat perubahan dasar saluran pada saluran terbuka, diperoleh kesimpulan sebagai berikut:
1. Setelah di adakan penelitian untuk mengetahui besarnya energi spesifik apabila dasar saluran ditinggikan, dimana hasil analisis percobaan sebesar rata-rata energi spesifik pada Percobaan type A2 dari variasi debit pertama berdasarkan titik-titik pengukuran pada H1= (0,078 m), H2 = (2,056 m), H3 = (4,037 m), H4 = (6,013 m), H5 = (0,009 m), dari variasi debit kedua menghasilkan energi spesifik sebesar rata-rata pada H1 = (0,072 m), H2 = (2,052 m), H3=(4,031 m), H4 = (6,008 m), H5 = (0,005 m), dan dari variasi debit ketiga menghasilkan energi spesifik sebesar rata-rata pada H1 = (0,070 m), H2 = (2,049 m), H3 = (4,028 m), H4 = (6,006 m), H5 = (0,004 m).
2. Sedangkan besarnya nilai energi spesifik pada penurunan dasar saluran adalah sebesar rata-rata energi spesifik pada Percobaan type B dari
72
variasi debit pertama berdasarkan titik-titik pengukuran pada H1=
(0,081 m), H2 = (6,011 m), H3 = (4,008 m), H3 = (2,009 m), H5 = (0,009 m), dari variasi debit kedua menghasilkan energi spesifik sebesar rata-rata pada H1 = (0,076 m), H2 = (6,007 m), H3 = (4,005 m), H4 = (2,007 m), H5 = (0,005 m), dan dari variasi debit ketiga menghasilkan energi spesifik sebesar rata-rata pada H1 = (0,073 m), H2 = (6,005 m), H3 = (4,004 m), H4 = (2,005 m), H5 = (0,005 m). Dari hasil analisis bentuk penurunan dasar saluran memiliki energi spesifik yang lebih tinggi di bandingkan dari bentuk peninggian dasar saluran.
3. Dari hasil penelitian dimana bilangan froude untuk peninggian dasar saluran pada percobaan type A2 menurut titik-titik pengukuran dimana pada debit pertama pada H1= 0,355, H2= 0,421, H3= 0,535, H4=
1,071, H5= 1,514. Untuk debit kedua menghasilkan angka froude pada H1= 0,241, H2= 0,286, H3= 0,373, H3= 0,824, H4= 1,166. Dan pada debit ketiga menghasilkan froude pada H1= 0,121, H2= 0,146, H3=
0,192, H4= 0,452, H5= 0,557. Sedangkan untuk penurunan dasar saluran pada percobaan type B, dimana pada debit pertama menurut titik-titik pengukuran pada H1= 0,347, H2= 1,237, H3= 1,671, H4=
1,514, H5= 1,408. Untuk debit kedua menghasilkan froude sebesar rata-rata pada H1= 0,235, H2= 0,939, H3= 1,253, H4= 0,877, H5= 1,166.
Dan untuk debit ketiga menghasilkan froude sebesar rata-rata pada H1
= 0,119, H2= 0,469, H3= 0,583, H4= 0,469, H5= 0,505. Apabila (Fr <
1) froude lebih kecil dari 1 berarti alirannya subkritis atau kadang kadang dinamakan aliran tenang. Dan apabila (Fr > 1) froude lebih besar dari 1 berarti alirannya superkritis atau aliran cepat.
B. Saran
1. Penelitian tentang energi spesifik ini perlu lebih dikembangkan lagi dengan menambahkan variasi debit agar kedalaman optimal dapat diketahui. Selain itu, sebaiknya ditentukan sebelum pengaliran berlangsung.
2. Bentuk ambang juga perlu di tambahkan guna mengetahui seberapa besar pengaruh ambang terhadap energi spesifik.
3. Untuk penelitian selanjutnya titik-titik pengukuran harus lebih rapat dan lebih banyak. Hal ini dimaksudkan agar data yang diperoleh lebih jelas.
4. Sebaiknya menggunakan Current meter yang tingkat ketelitiannya lebih tinggi sehingga data yang dihasilkan lebih akurat.
5. Dapat digunakan sebagai referensi dalam penentuan ambang pada dasar saluran, ditinjau dari pola energi spesifik, pola angka froude, dan pola bilangan reynoldnya.
DAFTAR PUSTAKA
Bambang Triadmodjo,2008, Hidraulika II, Edisi kedelapan,Penerbit Beta Offset,yokyakarta.
Chow Ven Te,1989, Hidraulika Saluran Terbuka (Open Channel Hydrolics) Terjemahan, Penerbit Erlangga, Jakarta.
Chow Ven Te,1985, Hidraulika Saluran Terbuka (Open Channel Hydrolics) Terjemahan, Penerbit Erlangga, Jakarta.
Frenc, 1980 , Hidrolika Saluran Terbuka , (terjemahan), Erlangga , Jakarta Jhonson A. Harianja, Stefanus Gunawan,2007 Tinjauan energi spesifik
akibat penyempitan pada saluran terbuka, Majalah Ilmiah UKRIM Edisi 1/th XII.
Journal Majalah Ilmiah UKRIM Edisi 2/th XIII/2008(http://Google, di akses 12 Mei 2014).
Priyantoro 1991. , Studi Eksperimental Aliran laminar pada Saluran Terbuka, Tesis Teknik Sipil UKRIM, Yogyakarta (http://Google, diakses 17 maret 2013).
Rajartman, 1987) Studi Pengaruh Aliran Turbulen Terhadap Morfologi Sungai , Tesis Teknik Sipil Universitas Indonesia , Jakarta (http://Google, diakses 17 Desember 2013).
Rangga Raju, 1981 Studi Pengaruh Energi spesifik Terhadap Kecepatan Aliran , , Tesis Teknik Sipil Sriwijaya Indonesia , Palembang (http://Google, diakses 08 September 2013).
Rangga raju K.G,1999,Aliran Melalui Saluran Terbuka,Erlangga,Jakarta.
Robert.J.Kodoatie,2002,Hidrolika Terapan Aliran Pada Saluran Terbuka dan Pipa, Andi Yogyakarta.
Robert , J.K., 2002 , Hidrolika Saluran Terbuka, (terjemahan), Erlangga, Jakarta.
Ven Te Chow,1991, Aliran melalui saluran terbuka, Erlangga,Jakarta Ven Te Chow , 1959 , Hidrolika Saluran Terbuka, (terjemahan), Erlangga,
Jakarta.
Gambar 26. FLUME YANG DIGUNAKAN
Gambar 27. ALAT UKUR THOMSON
Gambar 28. PENGUKURAN TINGGI M.A PADA BANGUNAN
Gambar 29. PENGUKURAN KECEPATAN PADA PENGALIRAN
Gambar 30. PENGUKURAN TINGGI M.A PADA BANGUNAN
Gambar 31. PENGUKURAN TINGGI M.A PADA BANGUNAN
Gambar 32. PENGUKURAN TINGGI MUKA AIR PADA BANGUNAN
Gambar 33. ALAT YANG DIGUNAKAN DALAM PENELITIAN
