BAB 8 ALIRAN DI ATAS BENDUNG
A. TUJUAN :
Mahasiswa dapat menentukan debit suatu aliran di atas bendung dan koefisien debit dari bending tersebut, serta dapat membuat gambar profil alirannya.
B. DASAR TEORI
Bila suatu ambang bekerja sebagai suatu penampang pengendali, maka persamaan debit yang mengalir di atas penampang pengendali tersebut adalah :
Kedalaman disini tidak sama dengan kedalaman kritis walaupun terjadi kondisi energi minimum, karena semua batasan-batasan aliran di hilir telah dihilangkan. Dengan mengabaikan velocity of approach, maka Hw = hw karena tinggi kecepatan di hulu = 0.
Kondisi-kondisi di atas menyebabakan adanya koefisien debit pada ambang tersebut (Cw), sehingga rumus untuk menghitung debit menjadi :
Dimana:
B : Lebar bendung (m)
hw : Tinggi permukaan air dihitung dari puncak ambang (m) (diukur di tempat dimana garis arusnya masih lurus) Z : Tinggi bendung (m)
C. ALAT DAN BAHAN 1) Model saluran terbuka
2) Model bendung 3) Stop watch 4) Mistar ukur
(1) (2)
(3) (4)
D. PROSEDUR PERCOBAAN
1. Siapkan model saluran terbuka yang akan dipakai, atur kemiringan hingga kedudukan saluran horisontal.
2. Pasanglah model bendung pada saluran terbuka 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 Y1 dan Y3 dengan menggunakan mistar atau alat pengukur kedalaman aliran.
5. Pengukuran debit dilakukan minimal sebanyak 3 (tiga) kali untuk setiap
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.
d. Catat 3 waktu yang nilainya berdekatan pada setiap pengaturan debit untuk dihitung waktu rata-ratanya.
6. Gambar profil aliran mulai dari hulu sampai hilir saluran.
7. Atur debit aliran sehingga ketinggian air saluran berubah dan lakukan pengukuran ketinggian air saluran dan debit seperti prosedur sebelumnya.
8. Ulangi prosedur di atas dengan memutar kran pengatur debit hingga didapat besaran debit yang berbeda-beda.
E. DATA HASIL PRAKTIKUM
F. ANALISIS DATA
G. PEMBAHASAN
1. Menghitung Debit
Q1 = 3× W
1000× t
Q1 = 3× W1000× t
= 3×5
1000×21,77 = 0,00185033 m3
dt
Q2 = 3× W1000× t
= 0,002008032 m3 dt
Q3 = 3× W1000× t
= 3×5
1000×11,17 = 0,001343284 m3
dt
Q4 = 3× W1000× t
= 3×5
1000×48,13 = 0,000311634 m3
dt
Q5 = 3× W1000× t
= 3×5
1000×9,59 = 0,001563586 m3
dt
2. Menghitung hw
Hw =
(
Tinggi Puncak Bendung(cm)– Y1)
100 Hw1 =
(
Tinggi Puncak Bendung(cm)– Y1)
100= 12,8−10,7 100
= 0,02
Hw2 =
(
Tinggi Puncak Bendung(cm)– Y2)
100= 14,5−10,7 100
= 0,04
Hw3 =
(
Tinggi Puncak Bendung(cm)– Y3)
100= 13,65−10,7 100
= 0,03
Hw4 =
(
Tinggi Puncak Bendung(cm)– Y4)
100= 11,9−10,7 100
= 0,01
Hw5 =
(
Tinggi Puncak Bendung(cm)– Y5)
100= 13,9−10,7 100
= 0,03
3. Mencari Cw
Cw = (3 . Q1) / (2 . Lebar Dasar Saluran . (√2 . 9,8)*( h w23 )
Cw1 = (3 . Q1) / (2 . Lebar Dasar Saluran . (√2 . 9,8)*( h w1
2
3 )
= (3 . 0,000688916) / (2 . 0,075 . (√2 . 9,8)*( 0,0223 ) = 0,04089
Cw2 = (3 . Q2) / (2 . Lebar Dasar Saluran . (√2 . 9,8)*( h w2
2
3 )
= (3 .0,002008032) / (2 . 0,075 . (√2 . 9,8)*( 0,0423 ) = 0,08026
Cw3 = (3 . Q3) / (2 . Lebar Dasar Saluran . (√2 . 9,8)*( h w3
2
3 )
= (3 .0,001343284) / (2 . 0,075 . (√2 . 9,8)*( 0,03423 ) = 0,06356
Cw4 = (3 . Q4) / (2 . Lebar Dasar Saluran . (√2 . 9,8)*( h w4
2
3 )
= 0,02686
Cw5 = (3 . Q5) / (2 . Lebar Dasar Saluran . (√2 . 9,8)*( h w523 ) = (3 . 0,00156358) / (2 . 0,075 . (√2 . 9,8)*( 0,03
2
3 )
= 0,07008
H. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan
Dari hasil pengujian yang telah kami lakukan mengenai aliran diatas bendung dapat disimpulkan sebagai berikut:
1) Semakin besar debit, maka akan semakin tinggi muka air dan menghasilkan waktu yang lebih cepat.
2) Dari percobaan ke 1 didapat Cw sebesar 0,04089, Cw2 sebesar 0,08026, Cw3 sebesar 0,06356, Cw 4 sebesar 0,02686, Cw5 sebesar 0,07008
Saran
Pada pengujian ini penguji harus sangat teliti pada saat mengukur ketinggian air dan p engukuran debit. Penguji harus menyalakan stopwatch tepat saat drain plug ditutup dan mematikan stopwatch tepat saat lengan beban terangkat.
