Aliran Melalui Lubang Kecil [PDF]

Citation preview

ALIRAN MELALUI LUBANG KECIL (GRAFIS) 1.1. Tujuan Untuk menghitung koefisien kecepatan aliran melalui lubang kecil 1.2. Peralatan Perlengkapan (tangki air) berhubungan dengan suplai air melalui selang air. Selain itu juga dilengkapi dengan papan tempat meletakkan kertas untuk menggambarkan profit alirannya. Alat ini juga dilengkapi dengan dua lubang kecil yang berbeda diameter dan dapat ditukar tempatnya dengan mengendurkan aliran.



Gambar 1. Alat praktikum aliran melalui lubang kecil (AMLK) Data teknis dari alat tersebut adalah : 1. Diameter lubang 1 = 0.003 meter = 3 mm dan 0,006 meter = 6 mm 2. Luas permukaan tampungan AR = 1,812 x 10-3 m2 2.3. Teori Pada bagian ini akan dilakukan beberapa tahapan pengukuran yang meliputi :



1. Menghitung koefisien kecepatan aliran 2. Menghitung koefisen debit pada kondisi muka air tetap (constant head) 3. Menghitung koefisien debit pada kondisi muka air berubah (varying head) 2.3.1.Menghitung koefisien kecepatan aliran (velocity) Tabel Identitas Koefisien Kecepatan Aliran Komponen



Satuan



Notasi



Tipe Data



Diameter lubang Muka air (head) Jarak horizontal Jarak vertikal (y-h)0,5



meter meter meter meter meter



d h x y



Diukur Diukur Diukur Diukur Dihitung



Slope Koefisien aliran



Deskripsi



Diameter lubang Tinggi muka air di reservoir Jarak dari lubang yang diukur Jarak pancaran jatuh dari lubang Membuat garis lurus hubungan antara koefisien kecepatan (Cv) dengan jarak horizontal pancaran air. Grafik X diplot terhadap √𝑦ℎ akan diperoleh kemiringan (slope) senilai 2Cv S Dihitung Kemiringan x terhadap √𝑦ℎ di setiap titik 𝑅𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎𝑠𝑙𝑜𝑝𝑒 Cv Dihitung Cv = 2 Tabel 1. Tabel identitas koefisien kecepatan aliran.



Berdasarkan persamaan Bernaulli (kekekalan energy mekanik pada kondisi steady state, incompressible, aliran bebas), kecepatan ideal air yang keluar dari lubang kecil adalah Vi = √2𝑔ℎ Keterangan : h merupakan tinggi air di atas lubang kecil. Gambar bentuk penampang memanjang lubang kecil Kecepatan actual adalah V = Cv · √2𝑔ℎ Cv merupakan koefisien kecepatan aliran, yang tergantung pada viskositas fluida, sehingga Cv < 1. Nilai Cv dapat dihitung dari pancaran aliran, dengan mengabaikan efek dari udara yang melawan, komponen horizontal kecepatan aliran dapat diasumsikan konstan berdasarkan waktu t (steady state), maka jarak horizontal yang dicapai adalah :



x=v·t Karena ada gaya gravitasi, fluida akan mendapatkan penurunan aliran secara vertical (arah y) pada komponen kecepatannya. Sehingga, pada t waktu yang sama (pada jarak x) aliran akan mempunyai y jarak sebesar 𝑡2



y = g2 Atau



𝑦



t =√2 𝑔 Sehingga dihasilkan persamaan berikut ini : Cv =



𝑥 2√𝑦ℎ



Oleh sebab itu dapat dilakukan bahwa pada kondisi aliran tetap (constant head), Cv dapat ditentukan dari koordinat x dan y aliran air. Grafik x diplotkan dengan √𝑦ℎakan menghasilkan kemiringan 2Cv. 2.3.2.Menghitung koefisien debit pada kondisi muka air tetap ( constant head) Tabel Identifikasi Koefisien Debit Aliran Kondisi Consatant Head Komponen Diameter lubang Muka Air (head) Volume Waktu



Satuan meter meter m3 Detik (s)



Notasi d h v t



Tipe Data Diukur Diukur Diukur Diukur



Deskripsi Diameter lubang Tinggi muka air di reservoir Diambil dari skala ambang hidrolik Waktu yang dibutuhkan untuk menampung air pada volume tertentu



Debit rata-rata



m3/detik



Qt



Dihitung



(h)0.5



√m



Qz= v/t= 𝑤𝑎𝑘𝑡𝑢 Mengikuti hubungan garis lurus antara koefisien kecepatan aliran (Cv) dan debit aliran air (Qt) Kemiringan grafik hubungan debit ratarata dengan √h di setiap titik S 𝐶𝑑 = 𝐴𝑜√2g



Slope Koefisien aliran



debit



Dihitung



S



Dihitung



Cd



Dihitung



volume air



Berdasarkan persamaan Bernouli (kekekalan energy mekanik pada kondisi steady state, incompressible, aliran bebas), kecepatan ideal air yang keluar dari lubang kecil adalah



Vi=√2𝑔ℎ Keterangan : h merupakan tinggi air di atas lubang kecil 2.3.3.Menghitung Koefisien Debit pada Kondisi Muka Air Berubah (Varrying Head) Tabel Identitas Koefisien Debit Kondisi Varrying Head Komponen Diameter lubang Luas lubang (bagian dalam) Luas reservoir



Satuan meter m2



Notasi d Ao



Tipe Data Diukur Dihitung



Deskripsi Diameter lubang Luas lubang



m2



Ar



Diketahui



Muka air (head) Muka air awal (initial head) Waktu (h)0.5



m m



h h1



Diukur Diukur



Luas permukaan reservoir termasuk luas tangki constant head Tinggi muka air pada waktu ke-t Tinggi muka air pada waktu t=0



det √m



t



Diukur Dihitung



S



Dihitung



Cd



Dihitung



Slope Koefisien aliran



debit



Waktu percobaan Mengikuti hubungan garis lurus antara koefisien debit Cd dengan kehilangan energi (head loss) Kemiringan grafik hubungan waktu dengan √h1-√hsetiap titik Ar 2 𝐶𝑑 = √ s 𝐴𝑜 g



Untuk debit aliran yang tidak tetap (unsteady state), pada t waktu, untuk setiap penurunan muka air dai h1 ke h, maka: 𝐴𝑟



2



t = 𝐶𝑑 ·𝐴0 √𝑔 · (√ℎ1- √ℎ) Keterangan Ar adalah luas penampang reservoir (termasuk runag ke-2). Ini merupakan hasil perkiraan, yang tidak bergantung sepenuhnya untuk efek aliran unsteady. 2.4. Prosedur percobaan 2.4.1.Menghitung koefisien kecepatan aliran 1. Posisi pipa pada tempat yang lebih tinggi 2. Catat tinggi muka airnya 3. Aliran air dihasilkan dengan menggunakan jarum tegak pada papan vertical untuk mengikuti profil aliran



4. Kendurkan sekrup pengunci untuk setiap jarum, putar dan pindahkan hingga jarum pada posisi tepat di atas aliran dan kembali eratkan sekrup 5. Letakkan kertas pada papan belakang antara jarum dan papan, rekatkan dengan jepit sehingga sebelah ujung atas pada kondisi vertical 6. Plot titik puncak setiap jarum pada kertas 7. Catat jarak horizontal dari lubang kecil (x=0) ke titik koordinat posisi jarum pertama 8. Koordinat pertama seharusnya cukup dekat dengan lubang untuk memperoleh nilai y=0. Sehingga letak y diukur relative pada posisi ini 9. Perkirakan kesalahan percobaan (experimental error) untuk setiap titik yang diukur 10. Jika waktu masih mencukupi, lakukan percobaan lagi untuk diameter lubang kecil yang lainnya 2.4.2.Menghitung koefisien debit pada kondisi muka air tetap (constant head) 1. Ukur debit aliran berdasarkan waktu yang dibutuhkan, dengan menggunakan silinder (gelas ukur) dan catat tinggi muka airnya 2. Ulangi prosedur tersebut, untuk berbagai tinggi muka air dengan cara mengatur tinggi pipa debit 3. Ulangi lagi untuk diameter lubang kecil yang lainnya 2.4.3.Menghitung koefisien debit pada kondisi muka air berubah (varrying head) 1. Pada kondisi muka air tidak tetap, pipa aliran air pada kondisi muka air maksimum, tangki terisi penuh, aliran yang masuk ke dalam tangki ditutup dan pompa di-stop 2. Mencatat waktu (dengan menghidupkan stopwatch) saat muka air mencapai skala h1 dengan tepa 3. Pembacaan penurunan muka air dilakukan setiap interval 20 detik 4. Cara pencatatan yang lebih mudah adalah dengan memberi tanda pada reservoir ketinggian muka air setiap interval 20 detik 5. Terakhir, akan terbaca posisi muka air terhadap perubahan waktu 6. Ulangi prosedur tersebut dengan menggunakan diameter lubang yang lainnya (jika waktu masih memungkinkan) 2.5. Data Hasil Praktikum Percobaan 1 menngunakan diameter lubang 3 mm 2.5.1.Menghitung koefisien kecepatan aliran Tabel Pencatatan Hasil Pengamatan Koefisien Kecepatan Aliran No.



Diameter Lubang (d)



Tinggi Muka Air (h)



Jarak Horizontal (x)



Jarak Vertikal (y)



√𝑦ℎ



Slope (Kemiringan)



1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.



(m) 0,003 0,003 0,003 0,003 0,003 0,003 0,003 0,003



(m) 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4



(m) 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40



(m) 0,003 0,007 0,015 0,029 0,041 0,059 0,081 0,105



(m) 0,035 0,053 0,077 0,108 0,128 0,154 0,180 0,205



2,019



Percobaan 1 (⌀0.003, h=0.4m) 0.5



X (m)



0.4



y = 2.0195x - 0.0121



0.3 0.2 0.1 0 0.000



0.050



0.100



0.150



0.200



0.250



√(y.h)



No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.



Tabel Pencatatan Hasil Pengamatan Koefisien Kecepatan Aliran Diameter Tinggi Jarak Jarak √𝑦ℎ Lubang Muka Air Horizontal Vertikal Slope (d) (h) (x) (y) (Kemiringan) (m) (m) (m) (m) (m) 0,003 0,37 0,05 0,004 0,038 0,003 0,37 0,1 0,009 0,058 0,003 0,37 0,15 0,017 0,079 0,003 0,37 0,2 0,029 0,104 2,060 0,003 0,37 0,25 0,046 0,130 0,003 0,37 0,3 0,059 0,148 0,003 0,37 0,35 0,091 0,183 0,003 0,37 0,4 0,114 0,205



Percobaan 2 (⌀0.003, h=0.37m) 0.5 y = 2.0601x - 0.0186



X (m)



0.4 0.3 0.2 0.1 0 0.000



0.050



0.100



0.150



0.200



0.250



√(y.h)



No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.



Tabel Pencatatan Hasil Pengamatan Koefisien Kecepatan Aliran Diameter Tinggi Jarak Jarak Lubang Muka Air Horizontal Vertikal √𝑦ℎ Slope (d) (h) (x) (y) (Kemiringan) (m) (m) (m) (m) (m) 0,003 0,34 0,05 0,0046 0,040 0,003 0,34 0,1 0,01 0,058 0,003 0,34 0,15 0,019 0,080 0,003 0,34 0,2 0,033 0,106 2,027 0,003 0,34 0,25 0,051 0,132 0,003 0,34 0,3 0,073 0,158 0,003 0,34 0,35 0,098 0,183 0,003 0,34 0,4 0,129 0,209



Percobaan 3 (⌀0.003, h=0.34m) 0.5 y = 2.0272x - 0.0196



X (m)



0.4 0.3 0.2 0.1 0 0.000



0.050



0.100



0.150



0.200



0.250



√(y.h)



No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.



Tabel Pencatatan Hasil Pengamatan Koefisien Kecepatan Aliran Diameter Tinggi Jarak Jarak Vertikal Lubang Muka Air Horizontal √𝑦ℎ Slope (y) (d) (h) (x) (Kemiringan) (m) (m) (m) (m) (m) 0,003 0,31 0,05 0,005 0,039 0,003 0,31 0,1 0,011 0,058 0,003 0,31 0,15 0,02 0,079 0,003 0,31 0,2 0,038 0,109 2,010 0,003 0,31 0,25 0,056 0,132 0,003 0,31 0,3 0,08 0,157 0,003 0,31 0,35 0,109 0,184 0,003 0,31 0,4 0,143 0,211



Percobaan 4 (⌀0.003, h=0.31m) 0.5 y = 2.0096x - 0.0183



X (m)



0.4 0.3 0.2 0.1 0 0.000



0.050



0.100



0.150



0.200



0.250



√(y.h)



Tabel Pencatatan Hasil Pengamatan Koefisien Kecepatan Aliran



No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.



Diameter Lubang (d) (m) 0,003 0,003 0,003 0,003 0,003 0,003 0,003 0,003



Tinggi Muka Air (h) (m) 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28



Jarak Horizontal (x) (m) 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4



Jarak Vertikal (y)



√𝑦ℎ



(m) 0,0053 0,0116 0,023 0,042 0,062 0,089 0,124 0,158



(m) 0,039 0,057 0,080 0,108 0,132 0,158 0,186 0,210



Slope (Kemiringan)



1,991



Percobaan 5 (⌀0.003, h=0.28m) 0.5



X (m)



0.4



y = 1.9908x - 0.0165



0.3 0.2 0.1 0 0.000



0.050



0.100



0.150



0.200



0.250



√(y.h)



Plot x √𝑦ℎ versus dan hitung kemiringan dari grafik yang dihasilkan. Koefisien kecepatan Cv dapat dihitung: 𝑅𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 𝑠𝑙𝑜𝑝𝑒 =



𝐶𝑣 =



2,019 + 2,060 + 2,027 + 2,010 + 1,991 = 2,022 5



𝑅𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 𝑠𝑙𝑜𝑝𝑒 2,021 = = 1,011 2 2



2.5.2.Menghitung koefisien debit pada kondisi muka air tetap (constant head) Tabel Pencatatan Pengamatan Koefisien Debit pada Kondisi Constant Head Diameter Lubang (d)



Tinggi Muka Air (h)



Volume (V)



Waktu (t)



Debit RataRata (Qt)



√ℎ



(m) 0,003 0,003 0,003 0,003 0,003



(m) 0,4 0,37 0,34 0,31 0,28



(m3) 0,000072 0,000068 0,000065 0,000063 0,000061



(detik) 5 5 5 5 5



(m3/detik) 0,0000144 0,0000136 0,0000130 0,0000126 0,0000122



(√𝑚) 0,63246 0,60828 0,5831 0,55678 0,52915



Slope (Kemiringan)



0,000021



Constant Head ⌀0.003 0.0000150



Qt (m3/detik)



0.0000145 y = 2E-05x + 1E-06



0.0000140 0.0000135 0.0000130 0.0000125 0.0000120 0.0000115 0.520



0.540



0.560



0.580



0.600



0.620



0.640



√h



Plot debit rata-rata Qt dengan √ℎ dan hitung kemiringan grafik yang dihasilkan. Koefisien debit Cd dapat dihitung: 𝐴𝑜 = 𝐶𝑑 =



1 . 𝜋 . 0,0032 = 0,000007065 4 𝑆 𝐴0√2𝑔



=



0,000021 0,000007065√2. 9,81



= 0,6654



2.5.2.Menghitung koefisien debit pada kondisi muka air berubah (varying head) Tabel Pencatatan Pengamatan Koefisien Debit Pada Kondisi Varrying Head



No.



diameter lubang (d)



luas reservoir (Ar)



tinggi muka air (h)



waktu (t)



√ℎ



1 2 3 4 5



(m) 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003



(m) 0.001812 0.001812 0.001812 0.001812 0.001812



(m) 0.4 0.389 0.379 0.373 0.365



(detik) 0 10 20 30 40



(√𝑚) 0.63246 0.62370 0.61563 0.61074 0.60415



√ℎ1 − √ℎ



Slope



0.000 0.009 0.017 0.022 0.028



0.0006243



0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003



0.001812 0.001812 0.001812 0.001812 0.001812 0.001812 0.001812 0.001812 0.001812 0.001812 0.001812 0.001812 0.001812 0.001812 0.001812 0.001812 0.001812 0.001812



0.358 0.35 0.343 0.335 0.329 0.321 0.314 0.307 0.3 0.293 0.286 0.28 0.274 0.267 0.2605 0.255 0.248 0.242



50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220



0.59833 0.59161 0.58566 0.57879 0.57359 0.56657 0.56036 0.55408 0.54772 0.54129 0.53479 0.52915 0.52345 0.51672 0.51039 0.50498 0.49800 0.49193



0.034 0.041 0.047 0.054 0.059 0.066 0.072 0.078 0.085 0.091 0.098 0.103 0.109 0.116 0.122 0.127 0.134 0.141



Varrying Head ⌀0.003 0.160 y = 0.0006x + 0.0028



0.140 0.120



√h1 - √h



6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23



0.100 0.080 0.060 0.040 0.020 0.000 0



50



100



150 t



200



250



Plot t waktu terhadap √ℎ dan hitung kemiringan grafiknya. Koefisien debit Cd dapat dihitung : 𝐴𝑜 =



1 . 𝜋 . 0,0032 = 0,000007065 4



𝐶𝑑 =



𝐴𝑟 2 √ 𝑆 = 2,893714 𝐴𝑜 𝑔



Percobaan 2 menngunakan diameter lubang 6 mm 2.5.3.Menghitung koefisien kecepatan aliran Tabel Pencatatan Hasil Pengamatan Koefisien Kecepatan Aliran



No.



1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.



Diameter Lubang (d) (m) 0,006 0,006 0,006 0,006 0,006 0,006 0,006 0,006



Tinggi Muka Air (h) (m) 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4



Jarak Horizontal (x) (m) 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40



Jarak Vertikal (y) (m) 0,001 0,004 0,012 0,025 0,038 0,0575 0,081 0,1025



√𝑦ℎ (m) 0,020 0,040 0,069 0,100 0,123 0,152 0,180 0,202



Slope (Kemiringan)



1,857



Percobaan 1 (⌀0.006, h=0.4m) 0.5



X (m)



0.4



y = 1.8659x + 0.0182



0.3 0.2 0.1 0 0.000



0.050



0.100



0.150



0.200



0.250



√(y.h)



Tabel Pencatatan Hasil Pengamatan Koefisien Kecepatan Aliran No . 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.



Diameter Lubang (d) (m) 0,006 0,006 0,006 0,006 0,006 0,006 0,006 0,006



Tinggi Muka Air (h) (m) 0,37 0,37 0,37 0,37 0,37 0,37 0,37 0,37



Jarak Horizontal (x) (m) 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40



Jarak Vertikal (y) (m) 0,001 0,005 0,014 0,0275 0,042 0,0575 0,083 0,108



√𝑦ℎ (m) 0,019 0,043 0,072 0,101 0,125 0,146 0,175 0,200



Slope (Kemiringan)



1,932



Percobaan 2 (⌀0.006, h=0.37m) 0.5



X (m)



0.4



y = 1.9321x + 0.0123



0.3 0.2



0.1 0 0.000



0.050



0.100



0.150



0.200



0.250



√(y.h)



Tabel Pencatatan Hasil Pengamatan Koefisien Kecepatan Aliran



No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.



Diameter Lubang (d) (m) 0,006 0,006 0,006 0,006 0,006 0,006 0,006 0,006



Tinggi Muka Air (h) (m) 0,34 0,34 0,34 0,34 0,34 0,34 0,34 0,34



Jarak Horizontal (x) (m) 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40



Jarak Vertikal (y) (m) 0,001 0,006 0,0165 0,03 0,0465 0,0685 0,0945 0,122



√𝑦ℎ (m) 0,018 0,045 0,075 0,101 0,126 0,153 0,179 0,204



Slope (Kemiringan)



1,887



Percobaan 3 (⌀0.006, h=0.34m) 0.5



X (m)



0.4



y = 1.8869x + 0.0125



0.3 0.2



0.1 0 0.000



0.050



0.100



0.150



0.200



0.250



√(y.h)



Tabel Pencatatan Hasil Pengamatan Koefisien Kecepatan Aliran



No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.



Diameter Lubang (d) (m) 0,006 0,006 0,006 0,006 0,006 0,006 0,006 0,006



Tinggi Muka Air (h) (m) 0,31 0,31 0,31 0,31 0,31 0,31 0,31 0,31



Jarak Horizontal (x) (m) 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4



Jarak Vertikal (y) (m) 0,001 0,006 0,018 0,034 0,0535 0,078 0,104 0,135



√𝑦ℎ (m) 0,018 0,043 0,075 0,103 0,129 0,155 0,180 0,205



Slope (Kemiringan)



1,857



Percobaan 4 (⌀0.006, h=0.31m) 0.5



X (m)



0.4



y = 1.8565x + 0.0146



0.3 0.2



0.1 0 0.000



0.050



0.100



0.150



0.200



0.250



√(y.h)



Tabel Pencatatan Hasil Pengamatan Koefisien Kecepatan Aliran



No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.



Diameter Lubang (d) (m) 0,006 0,006 0,006 0,006 0,006 0,006 0,006 0,006



Tinggi Muka Air (h) (m) 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28



Jarak Horizontal (x) (m) 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4



Jarak Vertikal (y) (m) 0,002 0,008 0,02 0,037 0,06 0,085 0,116 0,152



√𝑦ℎ (m) 0,024 0,047 0,075 0,102 0,130 0,154 0,180 0,206



Slope (Kemiringan)



1,901



Percobaan 5 (⌀0.006, h=0.28m) 0.5



X (m)



0.4



y = 1.9008x + 0.0069



0.3



0.2 0.1 0 0.000



0.050



0.100



0.150



0.200



0.250



√(y.h)



Plot x √𝑦ℎ versus dan hitung kemiringan dari grafik yang dihasilkan. Koefisien kecepatan Cv dapat dihitung: 𝑅𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 𝑠𝑙𝑜𝑝𝑒 =



𝐶𝑣 =



1,866 + 1,932 + 1,887 + 1,857 + 1,901 = 1,888 5



𝑅𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 𝑠𝑙𝑜𝑝𝑒 1,888 = = 0,944 2 2



2.5.4.Menghitung koefisien debit pada kondisi muka air tetap (constant head) Tabel Pencatatan Pengamatan Koefisien Debit pada Kondisi Constant Head No.



1 2 3 4 5



Diameter Lubang (d)



Tinggi Muka Air (h)



Volume (V)



Waktu (t)



Debit RataRata (Qt)



√ℎ



(m) 0,006 0,006 0,006 0,006 0,006



(m) 0,4 0,37 0,34 0,31 0,28



(m3) 0,000315 0,000307 0,000283 0,000254 0,00025



(detik) 5 5 5 5 5



(m3/detik) 0,0000630 0,0000614 0,0000566 0,0000508 0,0000500



(√𝑚) 0,63246 0,60828 0,5831 0,55678 0,52915



Slope (Kemiringan)



0,000142



Constant Head ⌀0.006 Qt (m3/detik)



0.0000650 y = 0.0001x - 3E-05



0.0000600 0.0000550 0.0000500 0.0000450 0.0000400 0.520



0.540



0.560



0.580



0.600



0.620



0.640



√h



Plot debit rata-rata Qt dengan √ℎdan hitung kemiringan grafik yang dihasilkan. Koefisien debit Cd dapat dihitung: 𝐴𝑜 = 𝐶𝑑 =



1 . 𝜋 . 0,0062 = 0,00002826 4 𝑆 𝐴0√2𝑔



=



0,000142 0,00002826 √2. 9,81



= 1,1313



2.5.2.Menghitung koefisien debit pada kondisi muka air berubah (varying head) Tabel Pencatatan Pengamatan Koefisien Debit Pada Kondisi Varrying Head



No.



Diameter Lubang (d)



Luas Reservoir (Ar)



Tinggi Muka Air (h)



Waktu (t)



√ℎ



1 2 3 4 5 6



(m) 0,006 0,006 0,006 0,006 0,006 0,006



(m) 0,001812 0,001812 0,001812 0,001812 0,001812 0,001812



(m) 0,373 0,343 0,316 0,288 0,263 0,238



(detik) 10 10 10 10 10 10



(√𝑚) 0,61074 0,58566 0,56214 0,53666 0,51284 0,48785



Slope (Kemiringan)



0,002424



Varrying Head ⌀0.006 0.20000



√h1 - √h



0.15000



y = 0.0024x - 0.0014



0.10000 0.05000 0.00000 0



10



20



30



40



-0.05000



50



60



70



t



Plot t waktu terhadap √ℎ dan hitung kemiringan grafiknya. Koefisien debit Cd dapat dihitung : 𝐴𝑜 =



1 . 𝜋 . 0,0062 = 0,00002826 4



𝐶𝑑 =



𝐴𝑟 2 √ 𝑆 = 1,425281 𝐴𝑜 𝑔



2.6. Tugas 2.6.1.Menghitung koefisien kecepatan aliran 1. Plot x versus √𝑦ℎ Grafik Hubungan x vs √𝑦ℎ 2. Hitung kemiringan dari grafik yang dihasilkan 3. Koefisien kecepatan Cv sama dengan Cv=



𝑅𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎 𝑠𝑙𝑜𝑝𝑒 2



𝑅𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎 𝑠𝑙𝑜𝑝𝑒 2



2.6.2.Menghitung koefisien debit pada kondisi muka air tetap (constant head) 1. Plot debit rata-rata Qt dengan √ℎ Gambar grafik Qt vs √ℎ 2. Hitung kemiringan grafik yang dihasilkan 𝑠 2. Koefisien debit Cd dapat dihitung dari Cd = 𝐴0√2𝑔 2.6.3.Menghitung koefisien debit pada kondisi muka air berubah (varrying head)



1. Plot waktu terhadap √ℎ Grafik t vs √ℎ 2. Hitung kemiringan grafiknya 3. Koefisien debit Cd dapat dihitung : 𝐴𝑟



2



Cd = 𝐴0 √𝑔 S 2.7. Kesimpulan 1. Apakah dapat dibenarkan mengasumsikan bahwa nilai Cd adalah konstan pada aliran tetap (steady state) ? 2. Bandingkan nilai Cd yang diperoleh dari constan dan falling head (varrying) test. Nilai mana yang lebih realities ? 2.8. Dokumentasi