Mekanika Fluida Dan Hidraulika (aliran Pada Saluran Terbuka 1-minggu 9
This document was uploaded by user and they confirmed that they have the permission to share it. If you are author or own the copyright of this book, please report to us by using this DMCA report form. Report DMCA
Overview
Download & View Mekanika Fluida Dan Hidraulika (aliran Pada Saluran Terbuka 1-minggu 9 as PDF for free.
More details
- Words: 1,549
- Pages: 38
Loading documents preview...
Mekanika Fluida dan Hidraulika ALIRAN PADA SALURAN TERBUKA 1
MINGGU 9 BAGUS ADITYAWAN PH.D.
ALIRAN TERBUKA
ALIRAN TERBUKA
Permukaan bebas (free surface) bersentuhan dengan gas/udara
Aliran di alam, sungai, banjir, tsunami dll
Aliran buatan, irigasi, drainase dll
1. Pengantar •
Aliran dalam saluran dapat berupa aliran saluran terbuka dan aliran pipa. Aliran dalam saluran terbuka memiliki permukaan bebas yang dipengaruhi oleh tekanan udara. Sementara aliran pipa terkurung dalam saluran tertutup yang dipengaruhi oleh tekanan hidrolika.
Gambar 1 – Aliran pipa dan aliran saluran terbuka
2. Karakteristik Aliran •
Sifat aliran saluran terbuka ditentukan oleh pengaruh kekentalan dan gravitasi berkaitan dengan gaya-gaya inersia aliran. Tegangan permukaan air dalam kondisi tertentu dapat mempengaruhi perilaku aliran, biasanya dapat diabaikan.
•
Pengaruh kekentalan (viskositas), aliran dapat bersifat laminar, turbulen atau peralihan, tergantung pengaruh kekentalan sehubungan dengan inersia. Aliran laminar bila gaya kekentalan relatif sangat besar dibandingkan dengan gaya inersia, sehingga kekentalan berpengaruh besar terhadap perilaku aliran. Aliran turbulen bila gaya kekentalan relatif kecil dibandingkan dengan gaya inersia. Sementara aliran peralihan diantara aliran laminar dan aliran turbulen.
•
Pengaruh kekentalan relatif terhadap iinersia dinyatakan dengan bilangan Reynolds sebagai berikut:
R
VL
dimana V = kecepatan ,
m/det
L = panjang karakteristik, m
= kekentalan kinematik , m2/dt
•
Aliran saluran terbuka adalah laminar jika bilangan Reynolds R kecil, dan turbulen bila R besar.
•
Aliran saluran terbuka adalah laminar jika bilangan Reynolds R kecil, dan turbulen bila R besar.
•
500 – 12500 (Chow, 1995)
KLASIFIKASI
KLASIFIKASI
Waktu
Steady, parameter aliran tidak berubah terhadap waktu
Unsteady, parameter aliran berubah terhadap waktu
Jarak
Uniform (seragam) aliran tidak berubah terhadap jarak
Varied (takseragam) aliran berubah terhadap jarak
Gambar 2.2 – Aliran seragam steady dan tdak steady
Open-channel flow
Steady flow
Uniform flow
Rapidly Varied flow
Unsteady flow
Varied flow
Gradually Varied flow
Unsteady Varied flow
Rapidly Varied Unsteady flow
Unsteady Uniform flow
Gradually Varied unsteady flow
Open-channel flow
Steady flow
Uniform flow
Rapidly Varied flow
Unsteady flow
Varied flow
Gradually Varied flow
Unsteady Varied flow
Rapidly Varied Unsteady flow
Unsteady Uniform flow
Gradually Varied unsteady flow
UF GVF
RVF RVF GVF`
UF GVF RVF
RVF
APAKAH KARAKTERISTIK DAN KLASIFIKASI ALIRAN ALIRAN BERIKUT Open-channel flow
Steady flow
Uniform flow
Rapidly Varied flow
Unsteady flow
Varied flow
Gradually Varied flow
Laminar Transisi Turbulent
Unsteady Varied flow
Rapidly Varied Unsteady flow
Unsteady Uniform flow
Gradually Varied unsteady flow
Rheine River Heidelberg, Germany Open-channel flow
Steady flow
Uniform flow
Rapidly Varied flow
Unsteady flow
Varied flow
Gradually Varied flow
Laminar Transisi Turbulent
Unsteady Varied flow
Rapidly Varied Unsteady flow
Unsteady Uniform flow
Gradually Varied unsteady flow
APAKAH KARAKTERISTIK DAN KLASIFIKASI ALIRAN ALIRAN BERIKUT Open-channel flow Cheonggyecheon, Korsel
Steady flow
Uniform flow
Rapidly Varied flow
Unsteady flow
Varied flow
Gradually Varied flow
Laminar Transisi Turbulent
Unsteady Varied flow
Rapidly Varied Unsteady flow
Unsteady Uniform flow
Gradually Varied unsteady flow
APAKAH KARAKTERISTIK DAN KLASIFIKASI ALIRAN ALIRAN BERIKUT Open-channel flow Sendai, Japan Steady flow
Uniform flow
Rapidly Varied flow
Unsteady flow
Varied flow
Gradually Varied flow
Laminar Transisi Turbulent
Unsteady Varied flow
Rapidly Varied Unsteady flow
Unsteady Uniform flow
Gradually Varied unsteady flow
APAKAH KARAKTERISTIK DAN KLASIFIKASI ALIRAN ALIRAN BERIKUT Open-channel flow
Steady flow Seine River Paris, France Uniform flow
Rapidly Varied flow
Varied flow
Gradually Varied flow
Laminar Transisi Turbulent
Unsteady flow
Unsteady Varied flow
Rapidly Varied Unsteady flow
Unsteady Uniform flow
Gradually Varied unsteady flow
APAKAH KARAKTERISTIK DAN KLASIFIKASI ALIRAN ALIRAN BERIKUT Open-channel flow Shiroishi Japan
Steady flow
Uniform flow
Rapidly Varied flow
Unsteady flow
Varied flow
Gradually Varied flow
Laminar Transisi Turbulent
Unsteady Varied flow
Rapidly Varied Unsteady flow
Unsteady Uniform flow
Gradually Varied unsteady flow
APAKAH KARAKTERISTIK DAN KLASIFIKASI ALIRAN ALIRAN BERIKUT Open-channel flow
Steady flow
Uniform flow
Rapidly Varied flow
Unsteady flow
Varied flow
Gradually Varied flow
Laminar Transisi Turbulent
Unsteady Varied flow
Rapidly Varied Unsteady flow
Unsteady Uniform flow
Gradually Varied unsteady flow
APAKAH KARAKTERISTIK DAN KLASIFIKASI ALIRAN ALIRAN BERIKUT Open-channel flow LAB EXPERIMENTS Steady flow
Uniform flow
Rapidly Varied flow
Varied flow
Unsteady flow
Unsteady Varied flow
NUMERICAL WORKS Gradually Rapidly Varied flow Varied Unsteady flow
Laminar Transisi Turbulent
Unsteady Uniform flow
Gradually Varied unsteady flow
APAKAH KARAKTERISTIK DAN KLASIFIKASI ALIRAN ALIRAN BERIKUT Open-channel flow
Steady flow
Uniform flow
Rapidly Varied flow
Unsteady flow
Varied flow
Gradually Varied flow
Laminar Transisi Turbulent
Unsteady Varied flow
Rapidly Varied Unsteady flow
Unsteady Uniform flow
Gradually Varied unsteady flow
3. Karakteristik Hidrolika Saluran Jenis Saluran •
Saluran yang mengalirkan air dan memiliki suatu permukaan bebas disebut saluran terbuka. Berdasarkan asalnya, saluran dapat digolongkan menjadi saluran alam (natural) dan saluran buatan (artificial).
•
Saluran alam meliputi alur air yang terdapat secara alamiah di bumi seperti saluran alam di pegunungan, kali, sungai kecil dan sungai besar sampai ke muara sungai. Aliran air di bawah tanah dengan permukaan bebas dapat dianggap sebagai saluran terbuka alamiah.
•
Sifat-sifat hidrolika saluran alam dapat menggunakan pedekatan, sehingga dapat diterima dalam analisis hidrolika teoritis. Perilaku aliran pada saluran alam memerlukan pengetahuan hidrologi, geomorfologi, angkutan sedimen dsb, yang merupakan ilmu tersendiri yaitu hidrolika sungai.
•
Saluran buatan dibentuk oleh manusia, seperti saluran pelayaran, saluran pembangkit listrik, saluran irigasi dan talang, parit pembuangan, pelimpah tekanan, saluran banjir, saluran pengangkutan kayu, selokan, dsb termasuk model saluran yang dibuat di laboratorium untuk keperluan penelitian. Penerapan teori hidrolika pada saluran buatan dapat memberikan hasil yang sesuai untuk keperluan desain.
•
Saluran terbuka buatan dapat berupa saluran (canal), talang (flume), got miring (chute), terjunan (drop), gorong-gorong (culvert), terowongan air terbuka (open-flow tunnel) dan sebagainya.
•
Saluran biasanya panjang dan berupa selokan landai, dapat dilapisi pasangan batu maupun tidak, atau beton, semen, kayu maupun aspal. Talang merupakan selokan dari kayu, logam, beton atau pasangan batu, biasanya disangga atau berada diatas permukaan tanah, untuk mengalirkan air berdasarkan perbedaan tinggi tekanan. Got miring merupakan selokan yang curam. Terjunan hampir sama dengan got miring, namun perubahan tinggi air dalam jarak pendek. Gorong-gorong merupakan selokan tertutup yang pendek, biasanya mengalirkan air melalui tanggul jalan kereta api dan jalan. Terowongan air terbuka, merupakan selokan tertutup yang cukup panjang, untuk mengalirkan air menembus bukit atau setiap gundukan tanah.
3.2 Geometri Saluran •
Saluran yang penampang melintangnya tidak berubah-ubah dan kemiringan dasar tetap disebut saluran prismatik. Sebaliknya disebut saluran tak prismatik.
•
Penampang saluran (channel section) adalah tegak lutrus terhadap arah aliran. Penampang vertikal saluran (vertical channel section) merupakan penampang melintang vertikal melalui titik terbawh atau terendah dari penampang saluran.
•
Penampang saluran alam sangat tidak beraturan, bentuk bervariasi seperti parabola sampai trapesium.
•
Penampang saluran buatan didesain berdasarkan bentuk geometri yang umum, Tabel 1. Bentuk yang paling umum dipakai untuk saluran berdinding tanah yang tidak dilapisi adalah bentuk trapesium, berkaitan dengan kestabilan kemiringan dinding saluran. Untuk persegi panjang, dapat menggunakan bahan stabil untuk dindingnya seperti pasangan batu, padas, logam, dan kayu. Penampang segitiga dipakai untuk saluran kecil, selokan, dan penyelidikan laboratorium. Penampang lingkaran biasanya untuk untuk saluran pembuangan air kotor dan gorong2 berukuran sedang maupun kecil. Penampang parabola dipakai sebagai penampang pendekatan untuk saluran alam berukuran sedang maupun kecil.
3.3 Unsur-unsur Geometri Penampang Saluran •
Unsur-unsur geometrik adalah sifat-sifat suatu penampang saluran yang dapat diuraikan secara geometri penampang dan kedalaman aliran. Unsur-unsur ini dipakai dalam perhitungan aliran.
•
Beberapa unsur geometrik dasar yang penting diberikan sebagai berikut.
•
Kedalaman aliran, y adalah jarak vertikal titik terendah pada suatu penampang saluran sampai ke permukaan bebas. Untuk saluran dengan sudut kemiringan θ, kedalaman aliran sama dengan kedalaman penampang dibagi dengan cos θ atau y = d/cos θ.
•
Taraf (stage) adalah elevasi/jarak vertikal dari permukaan bebas di atas bidang persamaan/referensi/datum.
•
Lebar puncak (top widht), T adalah lebar penampang saluran pada permukaan bebas.
•
Luas basah (water area), A adalah luas penampang melintang aliran yang tegak lurus arah aliran.
•
Keliling Basah (wetted perimeter), P adalah panjang garis perpotongan dari permukaan basah saluran dengan bidang penampang melintang yang tegak lurus arah aliran.
•
Jari-jari hidrolik (hydraulic radius), R adalah rasio luas basah dengan keliling basah, atau R = A/P
•
Kedalaman hidrolik (hydraulic depth), D adalah rasio luas basah dengan lebar puncak, T atau D = A/T
•
Faktor penampang (section factor) untuk perhitungan aliran kritis, Z adalah hasil perkalian luas basah dan akar kedalaman hidrolik, atau
ZA DA •
A T
Faktor penampang untuk perhitungan aliran seragam adalah hasil kali luas basah dan akar pangkat dua pertiga dari jari-jari hidrolik
AR
2/3
Gambar 3.5 – Unsur-unsur geometri penampang saluran
•
Penampang saluran segi empat dengan lebar 4 meter dan kedalaman air normal 2 meter
•
Debit 40 m3/s
•
Kinematic viscousity() 1x10-6 m2/s
•
Hitung kecepatan air dan tentukan karakteristik aliran (Laminar/Transisi/Turbulen)
2 meter
4 meter
•
Aliran saluran terbuka adalah laminar jika bilangan Reynolds R kecil, dan turbulen bila R besar.
•
500 – 12500 (Chow, 1995)
TUGAS 1 No.1 •
Penampang saluran trapesium dengan lebar 4 meter dan kedalaman air normal 2 meter, kemiringan 1:2
•
Debit 40 m3/s
•
Kinematic viscousity() 1x10-6 m2/s
•
Hitung kecepatan air dan tentukan karakteristik aliran (Laminar/Transisi/Turbulen)
•
Aliran saluran terbuka adalah laminar jika bilangan Reynolds R kecil, dan turbulen bila R besar.
•
500 – 12500 (Chow, 1995)
Penampang saluran hidrolik terbaik Penampang saluran hidrolik terbaik :
Penampang yang mempunyai keliling basah terkecil atau ekuivalennya, luas terkecil untuk tipe penampang yang bersangkutan.
Efisien
Saluran segi empat
TUGAS 1 No.2
SALURAN TRAPESIUM PENAMPANG HIDRAULIS TERBAIK
MINGGU 9 BAGUS ADITYAWAN PH.D.
ALIRAN TERBUKA
ALIRAN TERBUKA
Permukaan bebas (free surface) bersentuhan dengan gas/udara
Aliran di alam, sungai, banjir, tsunami dll
Aliran buatan, irigasi, drainase dll
1. Pengantar •
Aliran dalam saluran dapat berupa aliran saluran terbuka dan aliran pipa. Aliran dalam saluran terbuka memiliki permukaan bebas yang dipengaruhi oleh tekanan udara. Sementara aliran pipa terkurung dalam saluran tertutup yang dipengaruhi oleh tekanan hidrolika.
Gambar 1 – Aliran pipa dan aliran saluran terbuka
2. Karakteristik Aliran •
Sifat aliran saluran terbuka ditentukan oleh pengaruh kekentalan dan gravitasi berkaitan dengan gaya-gaya inersia aliran. Tegangan permukaan air dalam kondisi tertentu dapat mempengaruhi perilaku aliran, biasanya dapat diabaikan.
•
Pengaruh kekentalan (viskositas), aliran dapat bersifat laminar, turbulen atau peralihan, tergantung pengaruh kekentalan sehubungan dengan inersia. Aliran laminar bila gaya kekentalan relatif sangat besar dibandingkan dengan gaya inersia, sehingga kekentalan berpengaruh besar terhadap perilaku aliran. Aliran turbulen bila gaya kekentalan relatif kecil dibandingkan dengan gaya inersia. Sementara aliran peralihan diantara aliran laminar dan aliran turbulen.
•
Pengaruh kekentalan relatif terhadap iinersia dinyatakan dengan bilangan Reynolds sebagai berikut:
R
VL
dimana V = kecepatan ,
m/det
L = panjang karakteristik, m
= kekentalan kinematik , m2/dt
•
Aliran saluran terbuka adalah laminar jika bilangan Reynolds R kecil, dan turbulen bila R besar.
•
Aliran saluran terbuka adalah laminar jika bilangan Reynolds R kecil, dan turbulen bila R besar.
•
500 – 12500 (Chow, 1995)
KLASIFIKASI
KLASIFIKASI
Waktu
Steady, parameter aliran tidak berubah terhadap waktu
Unsteady, parameter aliran berubah terhadap waktu
Jarak
Uniform (seragam) aliran tidak berubah terhadap jarak
Varied (takseragam) aliran berubah terhadap jarak
Gambar 2.2 – Aliran seragam steady dan tdak steady
Open-channel flow
Steady flow
Uniform flow
Rapidly Varied flow
Unsteady flow
Varied flow
Gradually Varied flow
Unsteady Varied flow
Rapidly Varied Unsteady flow
Unsteady Uniform flow
Gradually Varied unsteady flow
Open-channel flow
Steady flow
Uniform flow
Rapidly Varied flow
Unsteady flow
Varied flow
Gradually Varied flow
Unsteady Varied flow
Rapidly Varied Unsteady flow
Unsteady Uniform flow
Gradually Varied unsteady flow
UF GVF
RVF RVF GVF`
UF GVF RVF
RVF
APAKAH KARAKTERISTIK DAN KLASIFIKASI ALIRAN ALIRAN BERIKUT Open-channel flow
Steady flow
Uniform flow
Rapidly Varied flow
Unsteady flow
Varied flow
Gradually Varied flow
Laminar Transisi Turbulent
Unsteady Varied flow
Rapidly Varied Unsteady flow
Unsteady Uniform flow
Gradually Varied unsteady flow
Rheine River Heidelberg, Germany Open-channel flow
Steady flow
Uniform flow
Rapidly Varied flow
Unsteady flow
Varied flow
Gradually Varied flow
Laminar Transisi Turbulent
Unsteady Varied flow
Rapidly Varied Unsteady flow
Unsteady Uniform flow
Gradually Varied unsteady flow
APAKAH KARAKTERISTIK DAN KLASIFIKASI ALIRAN ALIRAN BERIKUT Open-channel flow Cheonggyecheon, Korsel
Steady flow
Uniform flow
Rapidly Varied flow
Unsteady flow
Varied flow
Gradually Varied flow
Laminar Transisi Turbulent
Unsteady Varied flow
Rapidly Varied Unsteady flow
Unsteady Uniform flow
Gradually Varied unsteady flow
APAKAH KARAKTERISTIK DAN KLASIFIKASI ALIRAN ALIRAN BERIKUT Open-channel flow Sendai, Japan Steady flow
Uniform flow
Rapidly Varied flow
Unsteady flow
Varied flow
Gradually Varied flow
Laminar Transisi Turbulent
Unsteady Varied flow
Rapidly Varied Unsteady flow
Unsteady Uniform flow
Gradually Varied unsteady flow
APAKAH KARAKTERISTIK DAN KLASIFIKASI ALIRAN ALIRAN BERIKUT Open-channel flow
Steady flow Seine River Paris, France Uniform flow
Rapidly Varied flow
Varied flow
Gradually Varied flow
Laminar Transisi Turbulent
Unsteady flow
Unsteady Varied flow
Rapidly Varied Unsteady flow
Unsteady Uniform flow
Gradually Varied unsteady flow
APAKAH KARAKTERISTIK DAN KLASIFIKASI ALIRAN ALIRAN BERIKUT Open-channel flow Shiroishi Japan
Steady flow
Uniform flow
Rapidly Varied flow
Unsteady flow
Varied flow
Gradually Varied flow
Laminar Transisi Turbulent
Unsteady Varied flow
Rapidly Varied Unsteady flow
Unsteady Uniform flow
Gradually Varied unsteady flow
APAKAH KARAKTERISTIK DAN KLASIFIKASI ALIRAN ALIRAN BERIKUT Open-channel flow
Steady flow
Uniform flow
Rapidly Varied flow
Unsteady flow
Varied flow
Gradually Varied flow
Laminar Transisi Turbulent
Unsteady Varied flow
Rapidly Varied Unsteady flow
Unsteady Uniform flow
Gradually Varied unsteady flow
APAKAH KARAKTERISTIK DAN KLASIFIKASI ALIRAN ALIRAN BERIKUT Open-channel flow LAB EXPERIMENTS Steady flow
Uniform flow
Rapidly Varied flow
Varied flow
Unsteady flow
Unsteady Varied flow
NUMERICAL WORKS Gradually Rapidly Varied flow Varied Unsteady flow
Laminar Transisi Turbulent
Unsteady Uniform flow
Gradually Varied unsteady flow
APAKAH KARAKTERISTIK DAN KLASIFIKASI ALIRAN ALIRAN BERIKUT Open-channel flow
Steady flow
Uniform flow
Rapidly Varied flow
Unsteady flow
Varied flow
Gradually Varied flow
Laminar Transisi Turbulent
Unsteady Varied flow
Rapidly Varied Unsteady flow
Unsteady Uniform flow
Gradually Varied unsteady flow
3. Karakteristik Hidrolika Saluran Jenis Saluran •
Saluran yang mengalirkan air dan memiliki suatu permukaan bebas disebut saluran terbuka. Berdasarkan asalnya, saluran dapat digolongkan menjadi saluran alam (natural) dan saluran buatan (artificial).
•
Saluran alam meliputi alur air yang terdapat secara alamiah di bumi seperti saluran alam di pegunungan, kali, sungai kecil dan sungai besar sampai ke muara sungai. Aliran air di bawah tanah dengan permukaan bebas dapat dianggap sebagai saluran terbuka alamiah.
•
Sifat-sifat hidrolika saluran alam dapat menggunakan pedekatan, sehingga dapat diterima dalam analisis hidrolika teoritis. Perilaku aliran pada saluran alam memerlukan pengetahuan hidrologi, geomorfologi, angkutan sedimen dsb, yang merupakan ilmu tersendiri yaitu hidrolika sungai.
•
Saluran buatan dibentuk oleh manusia, seperti saluran pelayaran, saluran pembangkit listrik, saluran irigasi dan talang, parit pembuangan, pelimpah tekanan, saluran banjir, saluran pengangkutan kayu, selokan, dsb termasuk model saluran yang dibuat di laboratorium untuk keperluan penelitian. Penerapan teori hidrolika pada saluran buatan dapat memberikan hasil yang sesuai untuk keperluan desain.
•
Saluran terbuka buatan dapat berupa saluran (canal), talang (flume), got miring (chute), terjunan (drop), gorong-gorong (culvert), terowongan air terbuka (open-flow tunnel) dan sebagainya.
•
Saluran biasanya panjang dan berupa selokan landai, dapat dilapisi pasangan batu maupun tidak, atau beton, semen, kayu maupun aspal. Talang merupakan selokan dari kayu, logam, beton atau pasangan batu, biasanya disangga atau berada diatas permukaan tanah, untuk mengalirkan air berdasarkan perbedaan tinggi tekanan. Got miring merupakan selokan yang curam. Terjunan hampir sama dengan got miring, namun perubahan tinggi air dalam jarak pendek. Gorong-gorong merupakan selokan tertutup yang pendek, biasanya mengalirkan air melalui tanggul jalan kereta api dan jalan. Terowongan air terbuka, merupakan selokan tertutup yang cukup panjang, untuk mengalirkan air menembus bukit atau setiap gundukan tanah.
3.2 Geometri Saluran •
Saluran yang penampang melintangnya tidak berubah-ubah dan kemiringan dasar tetap disebut saluran prismatik. Sebaliknya disebut saluran tak prismatik.
•
Penampang saluran (channel section) adalah tegak lutrus terhadap arah aliran. Penampang vertikal saluran (vertical channel section) merupakan penampang melintang vertikal melalui titik terbawh atau terendah dari penampang saluran.
•
Penampang saluran alam sangat tidak beraturan, bentuk bervariasi seperti parabola sampai trapesium.
•
Penampang saluran buatan didesain berdasarkan bentuk geometri yang umum, Tabel 1. Bentuk yang paling umum dipakai untuk saluran berdinding tanah yang tidak dilapisi adalah bentuk trapesium, berkaitan dengan kestabilan kemiringan dinding saluran. Untuk persegi panjang, dapat menggunakan bahan stabil untuk dindingnya seperti pasangan batu, padas, logam, dan kayu. Penampang segitiga dipakai untuk saluran kecil, selokan, dan penyelidikan laboratorium. Penampang lingkaran biasanya untuk untuk saluran pembuangan air kotor dan gorong2 berukuran sedang maupun kecil. Penampang parabola dipakai sebagai penampang pendekatan untuk saluran alam berukuran sedang maupun kecil.
3.3 Unsur-unsur Geometri Penampang Saluran •
Unsur-unsur geometrik adalah sifat-sifat suatu penampang saluran yang dapat diuraikan secara geometri penampang dan kedalaman aliran. Unsur-unsur ini dipakai dalam perhitungan aliran.
•
Beberapa unsur geometrik dasar yang penting diberikan sebagai berikut.
•
Kedalaman aliran, y adalah jarak vertikal titik terendah pada suatu penampang saluran sampai ke permukaan bebas. Untuk saluran dengan sudut kemiringan θ, kedalaman aliran sama dengan kedalaman penampang dibagi dengan cos θ atau y = d/cos θ.
•
Taraf (stage) adalah elevasi/jarak vertikal dari permukaan bebas di atas bidang persamaan/referensi/datum.
•
Lebar puncak (top widht), T adalah lebar penampang saluran pada permukaan bebas.
•
Luas basah (water area), A adalah luas penampang melintang aliran yang tegak lurus arah aliran.
•
Keliling Basah (wetted perimeter), P adalah panjang garis perpotongan dari permukaan basah saluran dengan bidang penampang melintang yang tegak lurus arah aliran.
•
Jari-jari hidrolik (hydraulic radius), R adalah rasio luas basah dengan keliling basah, atau R = A/P
•
Kedalaman hidrolik (hydraulic depth), D adalah rasio luas basah dengan lebar puncak, T atau D = A/T
•
Faktor penampang (section factor) untuk perhitungan aliran kritis, Z adalah hasil perkalian luas basah dan akar kedalaman hidrolik, atau
ZA DA •
A T
Faktor penampang untuk perhitungan aliran seragam adalah hasil kali luas basah dan akar pangkat dua pertiga dari jari-jari hidrolik
AR
2/3
Gambar 3.5 – Unsur-unsur geometri penampang saluran
•
Penampang saluran segi empat dengan lebar 4 meter dan kedalaman air normal 2 meter
•
Debit 40 m3/s
•
Kinematic viscousity() 1x10-6 m2/s
•
Hitung kecepatan air dan tentukan karakteristik aliran (Laminar/Transisi/Turbulen)
2 meter
4 meter
•
Aliran saluran terbuka adalah laminar jika bilangan Reynolds R kecil, dan turbulen bila R besar.
•
500 – 12500 (Chow, 1995)
TUGAS 1 No.1 •
Penampang saluran trapesium dengan lebar 4 meter dan kedalaman air normal 2 meter, kemiringan 1:2
•
Debit 40 m3/s
•
Kinematic viscousity() 1x10-6 m2/s
•
Hitung kecepatan air dan tentukan karakteristik aliran (Laminar/Transisi/Turbulen)
•
Aliran saluran terbuka adalah laminar jika bilangan Reynolds R kecil, dan turbulen bila R besar.
•
500 – 12500 (Chow, 1995)
Penampang saluran hidrolik terbaik Penampang saluran hidrolik terbaik :
Penampang yang mempunyai keliling basah terkecil atau ekuivalennya, luas terkecil untuk tipe penampang yang bersangkutan.
Efisien
Saluran segi empat
TUGAS 1 No.2
SALURAN TRAPESIUM PENAMPANG HIDRAULIS TERBAIK
Related Documents
Aliran Fluida Pada Saluran Tertutup
February 2021 0
Praktikum Mekanika Fluida
January 2021 1
Aliran Madinah Dan Aliran Iraq
January 2021 0
Aliran Ranke Dan Aliran Thomson
March 2021 0