![Bab Vi Parshal Flume [PDF]](https://pdfs.asia/img/200x200/bab-vi-parshal-flume.jpg)
8 0 663 KB
LAPORAN PRAKTIKUM HIDROLIKA 2011/2012
BAB VI PENGUKURAN DEBIT DENGAN PARSHALL FLUME VI.1. TUJUAN PERCOBAAN 1. mengukur debit aliran yang melalui suatu saluran. 2. Mempelajari sifat aliran pada alat ukur debit Parshall. 3. Mendapatkan hubungan antara debit aliran dengan tinggi muka air.
VI.2. ALAT-ALAT YANG DIGUNAKAN 1. Alat ukur debit Parshall 2. Skotbalk 3. Point gauge 4. Penggaris / roll meter
Ha
Hb w
Tenggorokan
Hob
H1b Aliran
tenggelam
Aliran kritis Ha
Sket Percobaan Parshall Flume
58
LAPORAN PRAKTIKUM HIDROLIKA 2011/2012
VI.3. TEORI Parshall flume adalah alat ukur debit dengan cara membuat aliran kritis yang dapat dilihat dengan terjadinya loncatan air pada bagian tenggorokan ( throat section ). Bila terjadi aliran tenggelam yang dapat dilihat dengan mengecilnya loncatan air pada bagian tenggorokan ( submerged flow ), maka perlu diadakan koreksi debit pada debit yang diukur. Besarnya debit ( m3/dt ) yang lewat pada tenggorokan dalam kondisi kritis dapat ditulis dalam persamaan sebagai berikut ( R.L.Parshall, 1920 ):
Lebar Leher ( W )
Persamaan Debit ( Q )
3”
Q = 0,992 . Ha1.547
6”
Q = 2,06 . Ha1.50
9”
Q = 3,07 . Ha1.59
12” – 8’
Q = 4 . W . Ha0.026
10” – 50’
Q = ( 3,6875 W + 2,5 ) Ha1.6
dimana : Ha
= tinggi air pada tenggorokan ( ft )
W
= lebar tenggorokan ( ft )
Q
= debit lewat tenggorokan ( ft3/dt )
Bila rasio tinggi air Hb dan Ha > 0,6 untuk W = 3” sampai 9”, atau > 0,7 untuk W = 1’ sampai 8’ dan > 0,8 untuk W = 10’ sampai 50’ , maka aliran pada tenggorokan dikategorikan aliran tenggelam ( submerged flow ).
59
LAPORAN PRAKTIKUM HIDROLIKA 2011/2012
VI.4. PROSEDUR PERCOBAAN 1. Mengukur dimensi Parshall Flume yang tersedia (lihat gambar di atas untuk dimensi yang diperlukan) 2. Catat bacaan point gauge pada Hb sebelum aliran air lewat Parshall Flume. Besarnya bacaan masing – masing adalah Hob. Untuk bacaan Hob air dalam point gauge harus setinggi rata dengan ambang parshall. 3. Alirkan air lewat Parshal Flume. Catatan : Aliran air dalam percobaan ini ada kaitannya dengan aliran pada percobaan pengukuran debit dengan menggunakan alat ukur lainnya (ambang lebar, ambang tipis dan current meter). 4. Catat bacaan pada mistar ukur saat aliran air lewat Parshal Flume, maka tinggi air di depan tenggorokan adalah Ha , satuan dalam inch. 5. Masih dalam debit yang sama, letakkan skatbalk di belakang Parshal Flume sehingga terjadi aliran tenggelam pada bagian tenggorokan. 6. Kemudian catat bacaan point gauge Hb yaitu H1b, maka tinggi air di atas tenggorokan Hb = H1b – Hob. 7. Lakukan semua pembacaan point gauge setiap pencatatan tinggi muka air minimum 5 kali. 8. Lakukan prosedur di atas pada setiap perubahan percobaan debit yang disesuaikan dengan percobaan pengukuran debit lainnya.
VI.5. TUGAS 1. Beri komentar alat ukur parshall flume tersebut dibandingkan dengan alat ukur ambang lebar dan ambang tipis dilihat dari sifat hidroliknya (untung dan ruginya bila ada) 2. Nyatakan hubungan antara tinggi muka air di depan tenggorokan Ha dengan debit Q percobaan saudara,Kemudian bandingkan dengan Q teoritis. 3. Untuk aliran tenggelam nyatakan hubungan antara rasio Hb dan Ha dengan koefisien koreksi debit Cs dari hasil percobaan saudara, kemudian bandingkan Cs teoritis
60
LAPORAN PRAKTIKUM HIDROLIKA 2011/2012
VI.6. DATA PERCOBAAN
Lebar leher ambang
: W = 7,3 cm = 0.2395 ft
Tinggi muka air
: Hob = 0.65 cm
Konversi satuan
: 1cm = 0,03281 ft
1 ft = 30,48 cm
: 1 ft3 = 0.02832 m3 : 1 inchi = 2,54 cm
Data Pengukuran Percobaan Parshall Flume Percobaan
Tanpa Sekat
Satu Sekat
Dua Sekat
Ha (ft) 1.045
Ha (inc) 12.539
Ha (cm) 31.849
H1b (cm) 15.820
H1b (ft) 0.519
Ha (ft) 1.051
Ha (inc) 12.618
Ha (cm) 32.049
H1b (cm) 25.180
H1b (ft) 0.826
Ha (ft) 1.055
Ha (inc) 12.657
Ha (cm) 32.148
H1b (cm) 25.930
H1b (ft)
1.045
12.539
31.849
24.870
0.816
1.051
12.618
32.049
25.210
0.827
1.055
12.657
32.148
24.830
0.815
1.045
12.539
31.849
24.940
0.818
1.051
12.618
32.049
25.320
0.831
1.055
12.657
32.148
24.940
0.818
1.045
12.539
31.849
24.880
0.816
1.051
12.618
32.049
25.380
0.833
1.055
12.657
32.148
24.990
0.819
1.045
12.539
31.849
24.500
0.804
1.051
12.618
32.049
25.350
0.832
1.055
12.657
32.148
24.980
0.819
rata-rata
1.045
12.539
32.849
23.002
0.755
1.051
12.618
32.049
25.288
0.829
1.055
12.657
32.148
25.134
0.824
II
0.923
11.078
28.138
23.920
0.785
0.929
11.157
28.338
22.270
0.731
0.919
11.039
28.039
21.670
0.711
0.923
11.078
28.138
22.930
0.752
0.929
11.157
28.338
22.160
0.727
0.919
11.039
28.039
21.820
0.716
0.923
11.078
28.138
22.850
0.749
0.929
11.157
28.338
22.060
0.724
0.919
11.039
28.039
21.960
0.721
0.923
11.078
28.138
22.550
0.739
0.929
11.157
28.338
21.960
0.721
0.919
11.039
28.039
22.090
0.725
I
0.851
0.923
11.078
28.138
22.310
0.732
0.929
11.157
28.338
21.150
0.694
0.919
11.039
28.039
22.060
0.724
rata-rata
0.923
11.078
28.138
22.912
0.751
0.929
11.157
28.338
21.920
0.719
0.919
11.039
28.039
21.920
0.719
III
0.882
10.578
26.868
20.920
0.686
0.888
10.657
27.068
20.360
0.668
0.898
10.776
27.371
20.670
0.678
0.882
10.578
26.868
20.670
0.678
0.888
10.657
27.068
20.220
0.663
0.898
10.776
27.371
20.810
0.683
0.882
10.578
26.868
20.580
0.675
0.888
10.657
27.068
19.790
0.649
0.898
10.776
27.371
20.910
0.686
0.882
10.578
26.868
20.510
0.673
0.888
10.657
27.068
19.710
0.646
0.898
10.776
27.371
21.080
0.692
0.882
10.578
26.868
20.010
0.656
0.888
10.657
27.068
19.910
0.653
0.898
10.776
27.371
20.920
0.686
rata-rata
0.882
10.578
26.868
20.538
0.6736
0.888
10.657
27.068
19.998
0.656
0.898
10.776
27.371
20.878
0.685
IV
0.823
10.158
25.801
20.910
0.686
0.859
10.315
26.200
18.730
0.615
0.836
10.039
25.499
20.160
0.661
0.823
10.158
25.801
20.700
0.562
0.859
10.315
26.200
18.900
0.620
0.836
10.039
25.499
20.110
0.659
0.823
10.158
25.801
19.550
0.542
0.859
10.315
26.200
19.230
0.631
0.836
10.039
25.499
20.000
0.656
0.823
10.158
25.801
19.000
0.530
0.859
10.315
26.200
19.300
0.633
0.836
10.039
25.499
19.770
0.648
0.823
10.158
25.801
19.200
0.512
0.859
10.315
26.200
19.200
0.629
0.836
10.039
25.499
19.910
0.653
rata-rata
0.823
10.158
25.801
19.872
0.566
0.859
10.315
26.200
19.072
0.626
0.836
10.039
25.499
19.990
0.655
V
0.741
8.893
22.588
16.720
0.548
0.763
9.157
23.258
15.910
0.522
0.773
9.276
23.561
18.220
0.598
0.741
8.893
22.588
16.550
0.543
0.763
9.157
23.258
16.100
0.528
0.773
9.276
23.561
17.630
0.578
0.741
8.893
22.588
16.650
0.546
0.763
9.157
23.258
16.200
0.532
0.773
9.276
23.561
17.490
0.574
0.741
8.893
22.588
16.420
0.538
0.763
9.157
23.258
16.340
0.536
0.773
9.276
23.561
17.350
0.569
0.741
8.893
22.588
16.300
0.535
0.763
9.157
23.258
15.900
0.522
0.773
9.276
23.561
17.420
0.572
0.741
8.893
22.588
16.528
0.542
0.763
9.157
23.258
16.09
0.528
0.773
9.276
23.561
17.622
0.5782
rata-rata
61
LAPORAN PRAKTIKUM HIDROLIKA 2011/2012
VI.7. PERHITUNGAN Contoh Perhitungan: Mencari Koefisien Debit untuk Percobaan 1 dan membandingkannya dengan Debit teoritis (Current meter): 1, 547 digunakan perumusan debit Q 0,992 Ha karena lebar tenggorakan alat Parshall Flume =
7.6 cm atau 3 inchi. DEBIT 1 Tanpa sekat Ha = 1.045 ft Q = 0,992 x Ha 1,547 = 0,992 x 1.045 1,547 = 1.062 ft3/dtk = 30072.49 cm3/det H0b = 0.65 cm= 0.0213 ft H1b = 0.755 ft Hb = H1b – Hob =0.755 - 0.0213 = 0.7337 ft Hb Hb 0,6 termasuk aliran tenggelam (submerged flow) 0.7337 / 1.045= 0.702 Ha Ha Satu sekat Ha = 1.051 ft Q = 0,992 x Ha 1,547 = 0,992 x 1.051 1,547 = 1.071 ft3/dtk = 30330.72 cm³/dtk H0b = 0.65 cm = 0.0213 ft H1b = 0.829 ft Hb = H1b – Hob = 0.829 - 0.0213 = 0.807 ft Hb 0.807 / 1.051 = 0.768 Ha
Hb 0,6 termasuk aliran tenggelam(submerged flow) Ha
Dua sekat Ha = 1.055 ft Q = 0,992 x Ha 1,547 = 0,992 x 1.055 1,547 = 1.0776 ft3/dtk = 30517.63 cm3/dtk H0b = 0.65 cm = 0.0213 ft H1b = 0.824 ft Hb = H1b – Hob = 0.824 -0.0213 = 0.8027 ft
62
LAPORAN PRAKTIKUM HIDROLIKA 2011/2012
Hb 0.8027 / 1.055 = 0.761 Ha
Hb 0,6 termasuk aliran tenggelam(submerged flow) Ha
Qtenggelam = ( Q1skotbalk + Q2skotbalk ) / 2 = (30330.72 + 30517.63) / 2 = 30424.175 cm3/det Cs
Q 1parshall
30072.49 Q 1currenmeter r 21948.911
TABEL PERHITUNGAN Q
Percobaan
1
2
3
4
5
Hb (ft)
Hb/Ha
Jenis Aliran
Q Pharshall (ft3/det)
Q Pharshall (cm3/det)
Q Tenggelam (ft3/det)
Q Tenggelam (cm3/det)
0.734
0.702
tenggelam
1.062
30072.49
0.807
0.768
tenggelam
1.071
30330.72
0.824
0.803
0.761
tenggelam
1.077
30517.63
0.923
0.751
0.729
0.789
tenggelam
1 sekat
0.929
0.719
0.697
0.750
tenggelam
0.885
25063.20
2 sekat
0.919
Tanpa Sekat
0.719
0.698
0.759
tenggelam
0.870
24638.40
0.882
0.674
0.653
0.740
tenggelam
1 sekat
0.888
0.656
0.635
0.715
tenggelam
0.825
23364.00
2 sekat
0.898
0.685
0.664
0.739
tenggelam
0.839
23760.48
Tanpa Sekat
0.823
0.566
0.545
0.662
tenggelam
1 sekat
0.859
0.626
0.605
0.704
tenggelam
0.784
22202.88
2 sekat
0.836
0.655
0.634
0.758
tenggelam
0.752
21296.64
Tanpa Sekat
0.741
0.542
0.521
0.703
tenggelam
0.507
0.664
tenggelam
0.653
18492.96
0.557
0.721
tenggelam
0.666
18863.340
Jenis
Ha (ft)
H1b (ft)
Tanpa Sekat
1.045
0.755
1 sekat
1.051
0.829
2 sekat
1.055
Tanpa Sekat
1 sekat
0.763
0.528
2 sekat
0.773
0.578
63
Hob (cm)
0.650
0.650
0.650
0.650
0.650
Hob(ft)
0.0213
0.0213
0.0213
0.0213
0.0213
0.876
0.817
0.734
0.624
24808.32
23137.44
20786.88
17671.68
LAPORAN PRAKTIKUM HIDROLIKA 2011/2012
TABEL PERHITUNGAN Cs Percobaan
1
2
3
4
5
Jenis Tanpa sekat 1 sekat 2 sekat Tanpa sekat 1 sekat 2 sekat Tanpa sekat 1 sekat 2 sekat Tanpa sekat 1 sekat 2 sekat Tanpa sekat 1 sekat 2 sekat
Q Current (cm3/det)
Q Parshall (cm3/det)
Q Tenggelam (cm3/det)
30072.49 21948.9711
1.370 30330.72 30517.63
24808.32 19302.1936
23137.44
20786.88
1.443 1.468 1.484
22202.88 21296.64 17671.68
10461.8199
1.326 1.276 1.429
23364.00 23760.48
14003.4721
1.382 1.391 1.285
25063.20 24638.20
16187.4515
Cs
1.585 1.521 1.689
18492.96 18863.340
1.768 1.803
Setelah Dibandingkan dengan debit pada ambang tipis maka rumus untuk menghitung debit parshal pada saat jenis aliran tenggelam akan berubah dikarenakan faktor koefisien debit atau Cs. Contoh perhitungannya adalah seperti berikut : Rumus baru untuk Q tenggelam Q = 0,992 x Ha 1,547 x Cs rata-rata Q = 0,992 x Ha 1,547 x 1,381 Q = 1.273282 x Ha 1,547 DEBIT 1 1 sekat Ha rata-rata = 1,051 ft Q = 1.273282 x Ha 1,547 = 1.455786 x 1,051 1,547 = 1.5722 ft3/detik = 44524.704 cm3/detik 2 sekat
64
LAPORAN PRAKTIKUM HIDROLIKA 2011/2012
Ha rata-rata = 1.055 ft Q = 1.273282 x Ha 1,547 = 1.273282 x 1,055 1,547 = 1.383 ft3/detik = 39166.56 cm3/detik
TABEL PERHITUNGAN Q DENGAN RUMUS BARU Percobaan
1
2
3
4
5
65
Jenis Tanpa sekat 1 sekat 2 sekat Tanpa sekat 1 sekat 2 sekat Tanpa sekat 1 sekat 2 sekat Tanpa sekat 1 sekat 2 sekat Tanpa sekat 1 sekat 2 sekat
Ha (ft)
H1b (ft)
1.045
0.755
1.051 1.055
0.829 0.824
0.923
0.751
0.929 0.919
0.719 0.719
0.882
0.674
0.888 0.898
0.656 0.685
0.823
0.566
0.859 0.836
0.480 0.638
0.741
0.542
0.763 0.773
0.528 0.578
Q Q Q Q Parshall Parshall Tenggelam Tenggelam (ft3/det) (cm3/det) (ft3/det) (cm3/det) 1.062
0.876
0.817
0.734
0.624
30072.49 1.37513 1.38323
38943.68 39173.07
1.14719 1.12815
32488.42 31949.21
1.19447 1.21534
33827.39 34418.43
1.19975 1.15042
33976.92 32579.89
1.14435 1.16763
32407.99 33067.28
24808.32
23137.44
20786.88
17671.68
LAPORAN PRAKTIKUM HIDROLIKA 2011/2012
Hubungan Ha dengan Q percobaan 1.200 Hubungan Ha dengan Q percobaan (tanpa sekat) Hubungan Ha dengan Q percobaan (1 sekat) Hubungan Ha dengan Q percobaan (2 sekat)
1.000
Ha (ft)
0.800
0.600
0.400
0.200
0.000 0.000
10000.000
20000.000
30000.000
40000.000
50000.000
Q percobaan (cm3/dt)
Grafik Hubungan Ha dengan Q teoritis 1.200
1.000
Hubungan Ha dengan Q teoritis (tanpa sekat) Hubungan Ha dengan Q teoritis (1 sekat) Hubungan Ha dengan Q toeritis (2 sekat)
Ha (ft)
0.800 0.600 0.400 0.200 0.000 0
5000
10000
15000
Q teoritis (cm3/dt)
66
20000
25000
LAPORAN PRAKTIKUM HIDROLIKA 2011/2012
Hubungan Hb/Ha dengan Cs 1.580
Hubungan Hb/Ha dengan Cs (tanpa sekat)
1.530 1.480
Hubungan Hb/Ha dengan Cs (1 sekat)
Cs
1.430 1.380 1.330
Hubungan Hb/Ha dengan Cs (2 sekat)
1.280 1.230 1.180 0.680 0.730 0.780 0.830 0.880 0.930 0.980 1.030 1.080 1.130 1.180 Hb/Ha
VI.8 KESIMPULAN 1. Parshall Flume :
Tidak terjadi pengendapan yang berasal dari partikel-partikel yang melayang terkandung oleh air.
Menghitung debit pada alat ini tergantung pada lebar tenggorokan (W) dan tinggi air pada tenggorokan (Ha)
Memiliki kehilangan energi lebih kecil Ambang Lebar / Ambang Tipis
Bila air menggandung pertikel yang melayang sebagian di endapkan di hulu kolam yang terbentuk akibat adanya bendung
Pada ambang lebar,menghitung debit tergantung pada panjang ambang (L) dan tinggi energi (He),sedangkan pada ambang tipis tergantung pada panjang pelimpah (b) dan tinggi muka air didepan ambang (H)
67
Memiliki kehilangan energi yang besar
LAPORAN PRAKTIKUM HIDROLIKA 2011/2012
2. Dari percobaan yang di lakukan, diketahui jenis aliran berasal dari rumus Hb/Ha. Hasil yang didapat adalah paling banyak aliran tenggelam. Maka jika didapatkan aliran tenggelam, pada saat perhitungan Q harus di lakukan koreksi debit. Koreksi debit yang dilakukan pada percobaan ini adalah menyamakan dengan hasil Q current maka dapat dikatakan Q current = Q percobaan. Untuk menyamakan hasil Q, maka di lakukan perhitungan untuk mendapatkan koefisien untuk rumus Q yaitu : Q current / Ha1,547 . Maka dari rumus tersebut di dapatkan koefisien baru untuk rumus mencari Q aliran tenggelam. 3. Design kontruksi parshall flume sangat spesifik dan menguntungkan karena adanya bagian tenggorokan yang membuat aliran air yang melalui bagian tersebut mengalir dengan deras sehingga tidak terjadi sedimentasi. 4. Percobaan tanpa sekat > 0,6 dan Cs > 1 dikarenakan kurangnya ketelitian pengamatan kita pada waktu percobaan sehingga mengakibatkan grafik tidak beraturan.
68
