BAB 10
HUBUNGAN KEDALAMAN KRITIS DAN ENERGI KHAS
A. TUJUAN
Dengan melakukan pengujian pada Bab X, maka diharapkan pembaca mengetahui hubungan kedalaman dan kecepatan suatu aliran pada penampang saluran terbuka terhadap energi yang tersedia.
B. DASAR TEORI
Kedalaman dan kecepatan suatu aliran pada penampang saluran terbuka akan menyesuaikan diri terhadap energi yang tersedia pada penampang tersebut. Pada saluran terbuka, energi khas (E) didefinisikan sebagai hasil penjumlahan kedalaman aliran dan tinggi kecepatan. Tinggi kecepatan pada saluran terbuka dapat diukur dengan alat ukur yang disebut tabung pitot.
Rumus Harga Minimum dan Kedalaman Kritis
Untuk debit yang konstan, energi ini mencapai harga minimum (Emin) pada kedalaman kritis
(Yc), sehingga:
1
Jika persamaan (2) disubtitusikan ke persamaan (1), maka didapat persamaan
C. ALAT DAN BAHAN
1) Model saluran terbuka 2) Pintu sorong
3) Stop wacth
4) Pengukur kedalaman aliran 5) Pipa Pitot
6) Mistar ukur
D. PROSEDUR PERCOBAAN
1. Siapkan model saluran terbuka yang akan dipakai, atur kemiringan hingga kedudukan saluran horisontal.
2. Pasanglah pintu sorong pada saluran terbuka dengan mengatur tinggi bukaan pintu sorong (Yg) pada jarak Xg dri ujung kiri/ bagian hulu saluran dan yakinkan telah dipasang dengan benar.
3. Berikan aliran listrik dan nyalakan mesin, alirkan suatu debit tertentu dengan mengatur kran pengatur debit aliran, tunggu sampai permukaan air saluran stabil.
4. Ukur kedalaman Y0 dan Y1 dengan menggunakan alat pengukur kedalaman aliran/
mistar yang tersedia.
5. Ukur total energi di penampang (0) dengan menggunakan tabung pitot (E0) dan penampang (1) dengan menggunakan tabung pitot (E1)
6. Pengukuran debit dilakukan minimal sebanyak 3 (tiga) kali untuk setiap pengaturan debit dengan cara gravimetrik yaitu mencatat waktu terangkatnya lengan momen pada beban yang digantungkan akibat terisinya bak pengukur debit. Caranya :
a.Aktifkan knop stop watch serentak dengan penutupan drain plug
b. Bila air sudah mencapai volume tertentu, lengan momen pada beban akan terangkat dan hentikan stop watch pada waktu yang bersamaan
c.Sesudah pengukuran selesai, buanglah air melalui drain plug.
3
d. Catat 3 waktu yang nilainya berdekatan pada setiap pengaturan debit untuk dihitung waktu rata-ratanya.
7. Ulangi percobaan di atas dengan tinggi bukaan pintu sorong berbeda tanpa merubah besarnya debit (debit konstan).
8. Gambar grafik hubungan antara E dengan Y, pada penampang (0) dan (1). 9.
Tentukan besarnya Yc berdasarkan grafik yang telah dibuat (pada E minimum), dan kontrol apakah
E. DATA HASIL PRAKTIKUM
F. ANALISIS DATA
G. PEMBAHASAN
Berdasarkan hasil excel yang telah dihitung bahwa ditemukan Δp kehilangan tekanan dari hasil pengurangan antara elemen pipa (h1) dengan elemen pipa yang lainnya. Adapun perbandingan antara debit yang dihasilkan dari perhitungan dengan debit koreksi pada tabung pivot yaitu berkisar ≥ 30 L/h.
H. KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan yang didapat berdsarkan hasil percobaan didapat Yc pada grafik dengan Yc pada rumus memiliki perbedaan yang cukup besar. Dapat disimpulkan nilai Y pada perhitungan dan pengukuran lebih kecil daripada nilai kedalaman kritis (Y < Yc), sehingga alirannya merupakan aliran kritis, Adapun saran yang perlu diperhatikan, antara lain:
1. Pencermatan pada saat melakukan stopwatch
2. Melakukan pembacaan tinggi Y dengan cermat dan detail
5
