Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 1 PENDAHULUAN
Sesuai dengan buku penuntun petunjuk “Praktikum Hidrolika Saluran Terbuka” percobaan-percobaan dilakukan di laboratorium.
Penyelidikan di laboratorium meliputi:
Pengukuran debit air dalam suatu penampang.
Loncatan hidrolis
Bendung ambang lebar
Percobaan dan penyajian laporan hasil praktikum di laboratorium ini di lakukan berkelompok.
Dalam laporan ini dicantumkan maksud atau tujuan, lokasi atau tempat percobaan, alat dan prosedur pelaksanaannya. Sedangkan hasil praktikum disajikan langsung dalam bentuk tabel lengkap dengan perhitungannya.
1.1. Latar Belakang
Pada umumnya, mahasiswa sangatlah sulit menerima suatu materi kuliah pada saat proses perkuliahan berlangsung. Salah satu contohnya mengenai penjelasan aliran pada saluran terbuka. Karena mengingat sifat- sifat dari saluran terbuka sangatlah banyak. Sehingga, sangat sulit menggambarkan aliran pada suatu bangunan air.
Untuk itu, kegiatan praktikum di laboratorium sangatlah membantu dalam menunjang dan menambah pengetahuan dan pemahaman mahasiswa mengenai permasalahan tersebut.
1.2. Lingkup Percobaan
Percobaan di laboratorium yang dilakukan mengenai ”Saluran Terbuka”
ini, pengujiannya terbatas hanya pada dua jenis bangunan air dalam saluran terbuka, yaitu:
a. Pintu tegak ( Sluice Gate ).
b. Loncatan Hidraulik
c. Bendung Ambang Lebar ( Board Crestsd Weir ).
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 2 Jenis bangunan di atas dipilih berdasarkan pada terapan di lapangan.
Karena bangunan tersebut berguna sebagai pengontrol aliran di saluran terbuka.
Adapun beberapa materi yang langsung diperagakan dalam percobaan meliputi:
a. Debit Aliran yang melalui sluice gate.
b. Loncatan Hidrolis
c. Sifat-sifat aliran : sub-kritis, kritis, dan superkritis
1.3. Tujuan dan Kegunaan
Dalam setiap praktikum pasti selalu memiliki tujuan dan kegunaan.
Adapun tujuan dan kegunaan dari praktikum ini adalah:
Tujuan praktikum
Untuk mengenalkan dan menambah pengetahuan mahasiswa dalam kaitannya dengan materi yang diberikan pada kuliah tatap muka.
Mahasiswa dapat memahami sifat-sifat aliran saluran terbuka setelah melakukan praktikum.
Mahasiswa dapat menggambarkan aliran pada suatu bangunan air.
Kegunaan praktikum
Untuk lebih mempertajam pengetahuan mahasiswa dalam memahami masalah hidrolika, khususnya permasalahan pada aliran saluran terbuka.
1.4. Aturan Mengikuti Praktikum
a. Praktikum dikerjakan oleh mahasiswa secara berkelompok di bawah bimbingan dari seorang asisten yang diambil dari anggota kelompok dosen bidang keahlian hidro di program studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Udayana.
b. Batas waktu penyelesaian laporan untuk setiap kelompok adalah satu bulan setelah pelaksanaan praktikum.
c. Apabila dalam batas waktu tersebut laporan belum selesai dan disetujui oleh asisten, maka kelompok yang bersangkutan dinyatakan gugur.
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 3 d. Laporan dibuat dalam kertas dengan ukuran A4, diketik dengan jarak
1,5 spasi dan dijilid dengan warna sampul Fakultas Teknik.
e. Laporan asli dikumpul di Lab. Hidrolika, sedangkan sebagai arsip setiap anggota kelompok berupa fotocopy-nya.
f. Pada saat berlangsungnya praktikum, setiap kelompok akan didampingi oleh teknisi dan asisten. Bila asisten tidak hadir, maka pelaksanaan praktikum akan ditunda, dan hasil praktikum harus di acc oleh asisten.
g. Setiap anggota kelompok harus hadir dan mengikuti praktikum sampai selesai. Apabila diketahui melanggar hal tersebut, maka anggota kelompok yang bersangkutan dinyatakan gugur.
1.5. Isi Laporan
Isi laporan menyajikan bagian-bagian sebagai berikut:
I. PELAKSANAAN PERCOBAAN 1.1 Teori dasar.
1.2 Peralatan yang digunakan.
1.3 Cara kerja.
1.4 Tabulasi data percobaan.
II. HASIL DAN PEMBAHASAN 2.1 Perhitungan.
2.2 Pembahasan.
2.3 Gambar hasil percobaan.
III. KESIMPULAN 3.1 Kesimpulan 3.2 Saran
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 4 PRAKTIKUM HIDROLIKA SALURAN TERBUKA
Materi Percobaan : A
Debit Aliran yang Melalui "Sluice Gate"
Dikerjakan Oleh : Kelompok 6
1. Putu Glendy Prima Dipta 1404105045 2. I Nyoman Indra Kumara 1404105046 3. I Made Aryatirta Predana 1404105047 4. I Putu Angga Pariyana Putra 1404105048 5. I Putu Gde Wira Suryatmaja 1404105049
6. Novia Lelyana 1404105050
7. Ni Kadek Sri 1404105051
8. I Putu Bagus Mega Dhendra 1404105052
Disetujui Oleh :
(Ir. I Ketut Suputra, MT.) NIP. 19540817 198601 1 001
LABORATORIUM HIDROLIKA JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA
2015
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 5 2.g.Y0
x Yg x b x Cd Q
Yg
Cd
Q x b x Yg x 2.g.Y0
PERCOBAAN A : DEBIT ALIRAN YANG MELALUI “SLUICE GATE”
1. TUJUAN
a. Mendemonstrasikan aliran melalui pintu sorong.
b. Menunjukan bahwa pintu sorong dapat digunakan sebagai alat ukur dan pengatur debit.
2. TEORI DASAR
Pengaliran di bawah sluice gate mempunyai dua kondisi, yaitu pengaliran bebas ( free flow ) dan pengaliran tenggelam ( submerge flow ). Kondisi pengaliran bebas dicapai bila aliran di depan pintu adalah subkritis dan di belakang pintu adalah superkritis. Untuk kondisi pengaliran tenggelam akan dicapai bila kedalaman air di belakang pintu lebih tinggi dari bukaan pintu.
a. Pengaliran Bebas.
Dalam pengaliran bebas, debit diperoleh dengan rumus :
Dimana :
Q = debit yang melalui pintu ( 𝑚3/𝑠 ) Cd = koefisien debit.
b = lebar pintu ( m ).
Yg = tinggi bukaan pintu ( m ).
Y0 = tinggi muka air di hulu ( m ).
b. Pengaliran Tenggelam.
Untuk pengaliran tenggelam, debit diperoleh dengan rumus:
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 6 b
Y V Q
0 0
0
22 0
2 0 0
0 2. 2.g.Y b
Y Q g Y V
H
b Y V Q
1 1
1
22 1
2 1 1
1 2. 2.g.Y b
Y Q g Y V
H
Total Head di hulu dan hilir pintu.
Dimana:
H0 = total head di hulu ( m ).
H1 = total head dihilir pintu ( m ).
V0 = kecepatan rata-rata di hulu ( m/dt ).
V1 = kecepatan rata-rata di hilir ( m/dt ).
Y0 = tinggi muka air di hulu pintu ( m ).
Y1 = tinggi muka air di hilir pintu ( m ).
g V
. 2
2 0
g V
. 2
2
H0 1
or E0
V0 Y0
Yg
Y1 V1
H1
or E1
Water surface Total head line
Section 1 Section 0
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 7 3. PERALATAN
a. Flume ( saluran terbuka ).
b. Pintu tegak ( sluice gate )
c. Point gauge
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 8 d. Pitot meter ( tabung pitot atau manometer )
4. CARA KERJA
a. Siapkan peralatan posisi flume ( saluran terbuka ) horizontal dan posisi pintu ( sluice gate ) tegak lurus dasar saluran.
b. Point gauge diletakkan disebelah hulu dan hilir pintu untuk mengukur ketinggian airnya.
c. Pitot meter dipasang di sisi flume untuk mengukur debit air yang mengalir dalam flume.
d. Tinggi bukaan pintu ( Y0 ) = 20 mm dari dasar saluran sebelah tinggi bukaan awal percobaan.
e. Katup kontrol aliran pada tangki dibuka agar air mengalir dalam flume.
Tinggi muka air di hulu ( Y0 ) di atur supaya mencapai 60 mm dari dasar saluran.
f. Untuk mencapai ketinggian tersebut, debit air yang keluar diatur sedemikian rupa dan nilainya dapat dilihat pada pitot meter.
g. Tinggi bukaan pintu ( Yg ) dinaikkan dengan interval 5 mm sampai ketinggian 40 mm. Dalam hal ini ketinggian Y0 dipertahankan dengan mengatur debitnya.
h. Debit air yang mengalir ( Q ) dan tinggi air di hilir ( Y1 ) dicatat setiap menaikkan bukaan pintu.
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 9 i. Prosedur di atas diulangi dengan menggunakan Q yang konstan dan bukaan pintu yang bervariasi ( minimum 5 variasi ). Catat nilai Y0 dan Y1.
5. HASIL PENGAMATAN DAN PERHITUNGAN Hasil Pengamatan
PERCOBAAN A : DEBIT ALIRAN YANG MELALUI "SLUICE GATE"
Tanggal Percobaan : 15 Mei 2015
Kelompok : 6
1. Putu Glendy Prima Dipta 1404105045 2. I Nyoman Indra Kumara 1404105046 3. I Made Aryatirta Predana 1404105047 4. I Putu Angga Pariyana Putra 1404105048 5. I Putu Gde Wira Suryatmaja 1404105049
6. Novia Lelyana 1404105050
7. Ni Kadek Sri 1404105051
8. I Putu Bagus Mega Dhendra 1404105052
Dosen :Ir. I Ketut Suputra, MT. Paraf:
Tabel Hasil Percobaan :
Lebar flume ( b ) = 0,078 meter Percepatan gravitasi (g) = 9,81 m/dt2
Tabel Hasil Percobaan dengan Yg Konstan Percobaan Yg
(meter)
Yo (meter)
Y1
(meter)
Q1
(liter/dt)
Q2
(liter/dt)
Q3
(liter/dt) 1. 0,020 0,100 0,018 10/7,56 10/7,56 10/7,56 2. 0,020 0,115 0,020 10/7,45 10/7,15 10/7,31 3. 0,020 0,124 0,021 10/6,90 10/6,97 10/6,87
Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika | 10 4. 0,020 0,137 0,022 10/5,45 10/6,16 10/6,43 5. 0,020 0,142 0,024 10/5,70 10/5,83 10/5,88
Tabel Hasil Percobaan dengan Q konstan Percobaan Yg
(meter)
Yo (meter)
Y1
(meter)
Q1
(liter/dt)
Q2
(liter/dt)
Q3
(liter/dt) 1. 0,020 0,115 0,023 10/7,57 10/7,41 10/7,53 2. 0,025 0,088 0,026 10/7,57 10/7,41 10/7,53 3. 0,030 0,074 0,033 10/7,57 10/7,41 10/7,53 4. 0,035 0,062 0,043 10/7,57 10/7,41 10/7,53 5. 0,040 0,055 0,046 10/7,57 10/7,41 10/7,53
Hasil Perhitungan
a. Hasil Pengukuran Debit Aliran Melalui Pintu Tegak (Sluice Gate) dengan Yg Konstan
1. 10 liter/7.56 detik = 1.322 liter/detik 10 liter/7.56 detik = 1.322 liter/detik 10 liter/7.56 detik = 1.322 liter/detik
+ Q = 3.966 liter/detik
Q1= 3.966 lit er /detik
3 = 1.322 liter/detik = 0.001322 m3/detik 2. 10 liter/7,45 detik = 1,342 liter/detik
10 liter/7,15detik = 1,398 liter/detik 10 liter/7,31 detik = 1,367 liter/detik
+ Q= 4,107 liter/detik
Q2= 4,107 liter /detik
3 = 1,369 liter/detik = 0,001369 m3/detik 3. 10 liter/6,90 detik = 1,449 liter/detik
10 liter/6,97 detik = 1,434 liter/detik 10 liter/6,87 detik = 1,455 liter/detik
