BAB III BAB III PINTU RADIAL PINTU RADIAL 3.1
3.1 Tujuan Tujuan PercobaanPercobaan 1.
1. Menyatakan hubungan antara tinggi muka air dengan debit aliran melalui pintuMenyatakan hubungan antara tinggi muka air dengan debit aliran melalui pintu radial.
radial. 2.
2. Menghitung koefisisen debit ( Cd ).Menghitung koefisisen debit ( Cd ). 3.
3. Mengamati pola aliran yang terjadi.Mengamati pola aliran yang terjadi.
3.2 Alat
3.2 Alat
–
–
Alat Percobaan dan Gambar Alat Percobaan Alat Percobaan dan Gambar Alat Percobaan 3.2.1 Alat3.2.1 Alat
–
–
Alat Percobaan Alat Percobaan 1.1. Flume Flume 2.
2. Pintu RadialPintu Radial 3.
3. 2 Buah2 Buah Point Gauge Point Gauge 4.
4. FlowmeteFlowmeter r 5.
5. Bangku Kerja HidrolikBangku Kerja Hidrolik 6.
6. PenggarisPenggaris 7.
7. PlastisinPlastisin
3.2.2
3.2.2 Gambar Gambar Alat Alat PercobaanPercobaan
Gambar 3.1
Gambar 3.2. Flume
(Sumber: Lab. Hidrolika UNTAD, 2017)
Gambar 3.3 Dua buah point gauge (Sumber: Lab. Hidrolika UNTAD, 2017)
Gambar 3.5. Bangku Kerja Hidrolik (Sumber: Lab. Hidrolika UNTAD, 2017)
Gambar 3.7. Plastisin (Sumber: anonim)
Gambar 3.6. Mistar (Sumber: anonim)
Q
Ho
yo
yg y
1
Garis Energi Total
H1 0 2 ∙ 1 2 ∙ 3.3 Teori Dasar
Pada aliran melalui pintu radial berlaku persamaan :
Gambar 3.2Aliran melalui pintu radial Dimana :
Q = Debit aliran ( m3/ det )
Cd = Koefisien debit ( tanpa dimensi )
b = Lebar pintu ( m )
yg = Tinggi bukaan pintu ( m ) y0 = Tinggi muka air didepan pintu ( m ) y1 = Tinggi muka air dibelakang pintu ( m ) H0 = Tinggi energi didepan pintu ( m )
) ( 2 2 0 2 0 2 0 1 0 b y g Q y g v y H
H1 = Tinggi energi dibelakang pintu ( m )
H 1 = y1 +
∙ = y1 +
∙ (∙ )
g = Konstanta gravitasi (9.81 m/det2) v0 = Kecepatan rata-rata didepan pintu ( m/det ) v1 = Kecepatan rata-rata dibelakang pintu ( m/det
0 2 g y y b Cd Q g sehingga 0 2 g y y b Q Cd g
3.4 Prosedur Percobaan dan Prosedur Perhitungan 3.4.1 Prosedur Percobaan
1. Untuk y0 konstan
1) Mengukur lebar Pintu Radial ( b )
2) Memasang Pintu Radial dan point gauge dimuka dan dibelakang pintu. 3) Mengukur bukaan Pintu Radial yg = 0,020 m
4) Mengalirkan air sehingga y0 = 0,070 m dan ukur debit dengan
membaca pengukuran debit serta tinggi y1.
5) Mengulangi lima kali dengan menaikkan bukaan pintu yg = 0,005 m
dengan tetap mempertahankan y0 = 0,070 m.Catat Q dan y1 setiap
pengulangan.
6) Melakukan lagi prosedur 3 - 5 di atas tetapi mempertahankan y0. Catat
Q dan y1 setiap pengulangan.
2. Untuk Q konstan
1) Mengukur lebar Pintu radial ( b )
2) Memasang Pintu Radial dan point gauge dimuka dan dibelakang pintu. 3) Mengukur bukaan Pintu Radial yg = 0,020 m
4) Mengalirkan air sehingga Q = 2 Liter/detik dan ukur debit dengan membaca pengukuran debit serta tinggi y1.
5) Mengulangi lima kali dengan menaikkan bukaan pintu yg = 0,005 m
dengan tetap mempertahankan Q = 2 Liter/detik. Catat y0 dan y1 setiap
pengulangan.
6) Melakukan lagi prosedur 3
–
5 di atas tetapi mempertahankan Q. Catat y0 dan y1 setiap pengulangan.3.4.2 Prosedur Perhitungan
1. Menentukan tinggi muka air didepan pintu ( y0 ) 2. Menentukan tinggi muka air dibelakang pintu ( y1 ) 3. Menetukan tinggi bukaan pintu ( yg)
4. Menentukan debit aliran ( Q )
5. Menghitung tinggi energi didepan pintu ( H0)
) ( 2 2 0 2 0 2 0 1 0 b y g Q y g v y H
6. Menghitung tinggi energi dibelakang pintu ( H1 )
H 1 = y1 +
∙ = y1 +
∙ ∙ (∙ )
7. Menghitung Nilai yg/y0.
8. Menghitung koefisien debit ( Cd)
0 2 g y y b Q Cd g
3.7 Analisis Grafik
a. Kondisi Y0 Konstan
1. Grafik hubungan antara Q dengan Yg :
a. Grafik hubungan antara Q dengan Yg diperoleh dengan cara menghubungkan titik 1, 2, 3, 4 dan 5.
b. Grafik hubungan antara Q dengan Yg membentuk kurva linier.
c. Grafik hubungan antara Q dengan Yg adalah berbanding lurus, artinya semakin besar nilai Q maka semakin besar pula yg.
2. Grafik hubungan antara Q dengan Cd :
a. Grafik hubungan antara Q dengan Cd diperoleh dengan cara menghubungkan titik 1, 2, 3, 4 dan 5
b. Grafik hubungan antara Q dengan Cd membentuk kurva terbuka ke atas. c. Grafik hubungan antara Q dengan Cd adalah berbanding terbalik, artinya
semakin besar nilai Q maka semakin kecil pula Cd. 3. Grafik hubungan antara
0 dengan Cd :
a. Grafik hubungan antara
0 dengan Cd diperoleh dengan cara
menghubungkan titik 2, 3, 4 dan 5 serta meregresi titik 1 b. Grafik hubungan antara
0 dengan Cd membentuk kurva terbuka ke atas.
c. Grafik hubungan antara
0 dengan Cd adalah berbanding lurus, artinya
semakin besar nilai
0 maka semakin besar pula Cd.
b. Kondisi Q Konstan
1. Grafik hubungan antara Yg dengan Y0 :
a. Grafik hubungan antara Yg dengan Y0 diperoleh dengan cara
menghubungkan titik 1, 4 dan 5 serta meregresi titik 2 dan 3.
c. Grafik hubungan antara Yg dengan Y0adalah berbanding terbalik, artinya
semakin besar nilai Yg maka semakin kecil nilai Y0.
2. Grafik hubungan antara Cd dengan Yg :
a. Grafik hubungan antara Yg dengan Cd diperoleh dengan cara
menghubungkan titik 1, 3, 4, dan 5 serta meregresi titik 2.
b. Grafik hubungan antara Yg dengan Cd membentuk kurva terbuka ke atas. c. Grafik hubungan antara Yg dengan Cd adalah berbanding terbalik, artinya
semakin besar nilai Yg maka semakin kecil nilai Cd.
3. Grafik hubungan antara
0 dengan Cd : a. Grafik hubungan antara
0 dengan Cd diperoleh dengan cara menghubungkan titik 1, 2 dan 5 serta meregresi titik 3 dan 4.
b. Grafik hubungan antara
0 dengan Cd membentuk kurva terbuka ke atas. c. Grafik hubungan antara
0 dengan Cd adalah berbanding lurus, artinya semakin besar nilai
3.8. Kesimpulan dan Saran 3.8.1. Kesimpulan
1. Pada kondisi y0 konstan hubungan antara tinggi muka air dengan debit
aliran adalah berbanding lurus, artinya semakin tinggi muka air di belakang pintu (y1) maka akan semakin besar pula debit (Q) yang
mengalir. Sedangkan pada kondisi Q konstan besarnya y0 dan y1 tidak
mempengaruhi besarnya debit (Q) yang mengalir.
2. Dari hasil perhitungan diperoleh nilai Cd untuk y0konstan adalah 0,3451
- 0,4832 dan nilai Cd untuk Q konstan adalah 0,3451
–
0,5741.3.8.2. Saran
1. Dalam pengaturan debit praktikan harus cermat sehingga akan didapakan
kenaikan debit yang berimbang.
2. Pembacaan skala point gauge harus dalam posisi tegak lurus untuk
menghindari terjadinya kesalahan pembaca.
3. Jenis aliran yang diinginkan adalah aliran seragam, ini dapat terjadi
apabila aliran dalam keadaan stabil.
4. Sebaiknya dalam melakukan praktikum dilakukan dengan baik dan benar
NO SKETSA POLA ALIRAN Q KONSTAN KETERANGAN 1 Q = 0,0013 m3/detik Yg = 0,0100 m Y0 = 0,1236 m Y1 = 0,0315 m H0 = 0,1246 m H1 = 0,0406 m 2 Q = 0,0013 m3/detik Yg = 0,0150 m Y0 = 0,1184 m Y1 = 0,0384 m H0 = 0,1195 m H1 = 0,0445 m 3 Q = 0,0013 m3/detik Yg = 0,0200 m Y0 = 0,0757 m Y1 = 0,0447 m H0 = 0,0784 m H1 = 0,0492 m 4 Q = 0,0013 m3/detik Yg = 0,0250 m Y0 = 0,0677 m Y1 = 0,0449 m H0 = 0,0710 m
5 Q = 0,0013 m3/detik Yg = 0,0300 m Y0 = 0,06464 m Y1 = 0,0450 m H0 = 0,0683 m H1 = 0,0495 m
NO SKETSA POLA ALIRAN Y0 KONSTAN KETERANGAN 1 Q = 0,00070 m3/detik Yg = 0,0100 m Y0 = 0,0600 m Y1 = 0,0306 m H0 = 0,0612 m H1 = 0,0353 m 2 Q = 0,0008 m3/detik Yg = 0,0150 m Y0 = 0,0600 m Y1 = 0,0346 m H0 = 0,0616 m H1 = 0,0394 m 3 Q = 0,0009 m3/detik Yg = 0,0200 m Y0 = 0,0600 m Y1 = 0,0385 m H0 = 0,0620 m H1 = 0,0435 m 4 Q = 0,0010 m3/detik Yg = 0,0250 m Y0 = 0,0600 m Y1 = 0,0421 m H0 = 0,0625 m
5 Q = 0,0011 m3/detik Yg = 0,0300 m Y0 = 0,0600 m Y1 = 0,0449 m H0 = 0,0630 m H1 = 0,0503 m
