PENDAHULUAN
Deskripsi Praktikum
Dalam ilmu hidrologi, terdapat dua jenis saluran jika dilihat berdasarkan jenisnya yaitu saluran terbuka dan saluran tertutup. Perbedaan mendasar kedua jenis saluran tersebut adalah pada saluran terbuka terdapat permukaan bebas, sedangkan pada saluran tertutup seluruh penampangnya melewati fluida sehingga tidak terdapat permukaan bebas. Dengan demikian, saluran terbuka umumnya memiliki permukaan bebas yang terhubung langsung dengan atmosfer, sehingga memiliki karakteristik aliran yang lebih kompleks karena banyaknya variabel yang terlibat.
Tujuan dari praktikum saluran tertutup ini adalah untuk mengetahui besarnya kehilangan energi akibat kelengkungan dan pertambahan atau pengecilan diameter pipa secara tiba-tiba serta menghitung nilai koefisien kehilangan energi (k). Kemudian pada saluran terbuka yaitu pengamatan perilaku aliran pada saluran terbuka pada aliran tunak tunak dan aliran tunak tidak seragam, perhitungan koefisien aliran dari masing-masing alat ukur aliran (pintu geser dan bendungan Rehbock), pembuatan grafik energi spesifik, dan sebagainya. . Pada praktikum ini alat ukur yang digunakan pada praktikum saluran terbuka dan tertutup adalah flume, teknologi kehilangan energi pipa, pelat baca piezometer, pompa gelembung udara piezometer, tikungan dan sambungan aliran, meja hidrolik.
Pembagian Tugas Personil
PERCOBAAN ALAT UKUR DI SALURAN TERBUKA
Tujuan Percobaan Alat Ukur di Saluran Terbuka
Peralatan Percobaan Alat Ukur di Saluran Terbuka
Percobaan Pintu Sorong
5. ketinggian air sepanjang aliran pada setiap bukaan pintu geser pada formulir pengamatan yang tersedia. X : Jarak dari bukaan pintu geser lompat hidrolik (cm) Y : Ketinggian air stabil setelah lompat hidrolik (cm). Jika nilai y > Ycr (= 1,501 cm), hal ini akan menyebabkan bilangan Froude (Fr) semakin kecil (kurang dari 1) sehingga aliran tersebut tergolong aliran subkritis.
Sebaliknya jika nilai y < Ycr (= 1,501 cm) maka akan menyebabkan bilangan Froude (Fr) semakin besar (lebih dari 1), sehingga aliran tersebut tergolong aliran superkritis. Jika nilai y > Ycr (= 1,694 cm), hal ini akan menyebabkan bilangan Froude (Fr) menjadi lebih kecil (kurang dari 1), sehingga aliran tersebut tergolong aliran subkritis. Sebaliknya jika nilai y < Ycr (= 1,694 cm) maka akan menyebabkan bilangan Froude (Fr) semakin besar (lebih dari 1), sehingga aliran tersebut tergolong aliran superkritis.
Apabila nilai y > Ycr (= 1.911 cm), nombor Froude (Fr) akan menjadi lebih kecil (kurang daripada 1) sehingga aliran dikelaskan sebagai aliran subkritikal. Sebaliknya, nilai y < Ycr (= 1.911 cm) akan menyebabkan nombor Froude (Fr) menjadi lebih besar (lebih daripada 1) sehingga aliran dikelaskan sebagai aliran superkritikal. Apabila nilai y > Ycr, nombor Froud (Fr) akan menjadi lebih kecil (kurang daripada 1) sehingga aliran dikelaskan sebagai aliran subkritikal.
Profil permukaan air pada percobaan pintu geser dengan bukaan 0,5 cm; 0,7cm; 1,3 cm suka berubah dan hanya stabil pada jarak dekat.
Percobaan Pintu Sorong dengan Peluap Rehbock
Nilai Ycr pada luapan rehbock 1 cm sebesar 1,837 cm dan nilai ES pada ketinggian kritis sebesar 2,756 cm. Jika nilai y > Ycr (= 1,837 cm), hal ini akan menyebabkan bilangan Froude (Fr) semakin kecil (kurang dari 1) sehingga aliran tersebut tergolong aliran subkritis. Sebaliknya jika nilai y < Ycr (= 1,837 cm) maka akan menyebabkan bilangan Froude (Fr) menjadi lebih besar (lebih besar dari 1) sehingga aliran tersebut tergolong aliran superkritis.
Apabila nilai y > Ycr (= 2.033 cm), ia akan menyebabkan nombor Froude (Fr) menjadi lebih kecil (kurang daripada 1) sehingga aliran dikelaskan sebagai aliran subkritikal. Sebaliknya, nilai y < Ycr (= 2.033 cm), akan menyebabkan nombor Froude (Fr) menjadi lebih besar (lebih daripada 1) sehingga aliran tersebut dikelaskan sebagai aliran superkritikal. Apabila nilai y > ycr (= 2.231 cm), ia akan menyebabkan nombor Froude (Fr) menjadi lebih kecil (kurang daripada 1) sehingga aliran dikelaskan sebagai aliran subkritikal.
Sebaliknya jika nilai y < Ycr (= 2,231 cm) maka akan menyebabkan bilangan Froude (Fr) menjadi lebih besar (lebih dari 1) sehingga aliran tersebut tergolong aliran superkritis. Ycr, hal ini akan menyebabkan bilangan Froude (Fr) menjadi lebih kecil (kurang dari 1) sehingga aliran tersebut tergolong aliran subkritis. Sebaliknya jika nilai y < Ycr maka akan menyebabkan bilangan Froude (Fr) semakin besar (lebih dari 1) sehingga aliran tersebut tergolong aliran superkritis.
Energi spesifik 1 cm Garis energi potensial Ycr dan Escr 1 cm Energi spesifik 1,3 Ycr dan Escr 1,3 cm Ycr dan Escr 1,5 Energi spesifik 1,5 cm. Berdasarkan hasil perhitungan analisis data dan pembahasan diatas maka dapat diambil suatu kesimpulan yaitu profil permukaan air pada percobaan luapan Rehbock dengan bukaan 1 cm; 1.3cm; 1,5 cm cenderung stabil dan terjadi pada jarak yang cukup jauh.
PERCOBAAN KEHILANGAN ENERGI DI JARINGAN PIPA
Tujuan Percobaan Kehilangan Energi Di Jaringan Pipa
Peralatan Percobaan Kehilangan Energi Di Jaringan Pipa
Tahapan Pelaksanaan Percobaan Kehilangan Energi Di Jaringan Pipa
Pastikan arah aliran sesuai dengan diagram arah aliran (Gambar 3.4) dan pastikan tidak terjadi kebocoran pada saat pengaliran sehingga pengukuran aliran tepat. Pompa dihidupkan, kemudian katup pada bagian aliran keluar dibuka sehingga air dapat mengalir ke sistem pipa. Gelembung udara terlihat terbawa ke atas tabung pengukur manifold oleh aliran air (Gambar 3.6). Gelembung-gelembung ini keluar dari atmosfer melalui katup Schrader yang tertekan.
Katup kontrol terbuka untuk memberikan aliran ke tabung pengukur dan memastikan sistem benar-benar bersih dari gelembung udara. Ketika fase ini selesai, katup Schrader ditutup dan katup pada keluaran unit juga ditutup. Kemudian periksa kembali kemungkinan kebocoran dengan mengamati bahwa ketinggian air di dalam tabung pengukur tekanan tetap konstan selama jangka waktu tertentu.
Sekali lagi, berhati-hatilah untuk tidak memerangkap udara sehingga semua pembacaan berada pada kisaran yang benar.
Data Pengamatan Percobaan Kehilangan Energi di Jaringan Pipa
Hasil dan Pembahasan Percobaan Kehilangan Energi di Jaringan Pipa
Kehilangan energi pada pipa diperoleh dengan mencari selisih pembacaan pipa piezometer (∆ℎ) *misalnya pada pembacaan pertama. Dari hasil perhitungan nilai koefisien kehilangan energi (K) dan membandingkannya dengan nilai koefisien kontraksi teoritis diperoleh hasil yang tidak sama. Hal ini dapat terjadi karena koefisien kehilangan energi dipengaruhi oleh kehilangan energi, kecepatan, dan percepatan gravitasi.
Kehilangan energi (Hf) diperoleh dari pengamatan praktis piezometer, kecepatan (v) diperoleh dari volume dan waktu yang diperoleh selama pengamatan. Hal ini dapat menyebabkan nilai kehilangan energi (Hf) dan kecepatan (v) mengalami kesalahan, sehingga koefisien kehilangan energi (k) yang diperoleh dari hasil perhitungan berbeda dengan koefisien kehilangan energi (k) teoritis. Grafik kehilangan energi dan tabel kehilangan energi menunjukkan kehilangan energi terbesar pada percobaan 2 terjadi pada ukuran 29 mm.
Nilai koefisien kehilangan energi pada tikungan (tikungan) Nilai koefisien kehilangan energi pada siku (tikungan) Nilai koefisien kehilangan energi pada tikungan = 0,502 Hilangnya energi akibat tikungan disebabkan meningkatnya tekanan di bagian luar pipa dan menurun di bagian dalam Sebaliknya pada kurva lengkung yang mempunyai jari-jari besar menunjukkan nilai koefisien kehilangan energi yang kecil karena kurvanya halus sehingga aliran fluida yang melewatinya tidak kehilangan energi terlalu banyak.
Di tempat-tempat sekitar pembesaran penampang akan terjadi pelemparan yang mengakibatkan hilangnya energi pada pipa. Kontraksi yang tiba-tiba dapat menyebabkan tekanan turun akibat hilangnya energi akibat turbulensi dan peningkatan kecepatan. Oleh karena itu, nilai koefisien kehilangan energi cukup besar, artinya pengurangan diameter pipa dapat menyebabkan hilangnya energi pada jaringan pipa.
Kesimpulan
