Hazen Williams [PDF]

Citation preview

METODE PELAKSANAAN KONSTRUKSI Mata Kuliah : Hidrolika (HID) Dosen : Mona Shinta Safitri, ST., MT



Disusun oleh: 1. 2. 3. 4. 5.



Alvien Saher Gaza Provanda (O3) Jean Almutia Lorenza (12) Mohammad Zulfan Dwi Saputra (15) Nismara Arsya Shavira (19) Tsalitsul Wildan As-Safa (24)



2 MRK 4 JURUSAN TEKNIK SIPIL PRODI MANAJEMEN REKAYASA KONSTRUKSI POLITEKNIK NEGERI MALANG 2020



Pada umumnya dalam perancangan sistem air bersih memperhatikan dua hal yaitu kebutuhan air dan pasokan air. Kebutuhan air akan memberikan dampak pada pasokan air sehingga dari sisi pasokan air harus memperhatikan debit yang sampai pada pelangan. Perhitungan debit saluran pada aliran tetap menggunakan rumus: Q= A . V



Q : Debit aliran (m2/s ) A : Luas penampang melintang saluran (m2 ) V : Kecepatan rata-rata aliran (m/detik) Kehilangan energi akibat gesekan disebut juga kehilangan energi primer atau major loss. Terjadi akibat adanya kekentalan zat cair dan turbulensi karena adanya kekasaran pipa dan akan menimbulkan gaya gesek yang akan menyebabkan kehilangan energi disepanjang pipa dengan diameter konstan pada aliran seragam. Kehilangan energi sepanjang satu satuan panjang akan konstan selama kekasaran dan diameter tidak berubah. Salah satu faktor yang penting dalam menghitung hidrolika perpipaan adalah dalam hal perhitungan kehilangan tekanan. Ada beberapa rumus yang dapat digunakan dalam menghitung kehilangan tekanan, yaitu persamaan HazenWilliam,



1. Persamaan Hazen-William Persamaan ini umum dipakai untuk menghitung kehilangan tekanan pada pipa besar yaitu diatas 100 mm. Selain itu, persamaan Hazen-William umum digunakan karena lebih mudah dipakai. Persamaan Hazen-William secara empiris menyatakan bahwa debit yang mengalir didalam pipa adalah sebanding dengan diameter pipa (d) dan kemiringan hidrolis (S) yang dinyatakan sebagai rasio antara kehilangan tekanan (hL) terhadap panjang pipa (L) atau S= (hL/L). Faktor C yang menggambarkan kondisi fisik dari pipa seperti kehalusan dinding dalam pipa yang menggambarkan jenis pipa dan umur. Secara umum rumus Hazen-William adalah sebagai berikut:



Q=0,2785.C . d 2,63 . S 0,54 S=



hL L



Sehingga



[



h L=



Q 0,2785.C . d 2,63



1,85



]



.L



Keterangan C : Koefisien Hazen-William d : Diameter pipa dalam (m) S : Kemiringan lahan hL : Headloss mayor (m) L : Panjang pipa (m)



Nilai C (koefisien Hazen-William) berbeda untuk setiap berbagai jenis pipa. Koefisien Hazen-William dapat dilihat pada Tabel 3. Tabel Koefisien Hazen-William



No 1 2 3 4 5 6 7 8



Jenis (material) Pipa Asbes Cement Poly Vinil Chloride (PVC) High Density Poly Ethylene (HDPE) Medium Density Poly Ethylene (MDPE) Ductile Cast Iron Pipe (DCIP) Besi tuang, Cast Iron (CIP) Galvinized Iron Pipe (GIP) Steel Pipe (Pipa Baja)



Nilai C perencanaan 120 120-140 130 130 110 110 110 110



CONTOH SOAL Contoh Perhitungan 1. Dalam satuam system internasional maka persamaan hazen Williams adalah: V = 0,850 C Rh0,63 S0,54 m/dt Q = 0,850 C Rh0,63 S0,54 A (m3/dt) Harga kekasaran C dapat dilihat pada table dibawah. di bawah ini. Persamaan HazenWilliams didasarkan pada kenyataan bahwa angka Reynold nilainya cukup besar dan pipa-pipa umumnya kasar sehingga aliran yang masuk digolongkan sebagai aliran turbulen berkembang penuh. Dalam hal ini koefisien gesekan tidak tergantung kepada angka Reynold.



Jenis Pipa Asbestos Cement Brass Tube Cast Iron Tube Concrete Tube Copper Tube Corrugated Steel Tube Galvanized Tubing Glass Tube Lead Piping Plastic Pipe PVC Pipe General Smooth Pipe Steel Pipe Steel Riverted Pipe Tar Coated Cast Iron Tube Tin Tubing Wood Stave



C 140 130 100 110 130 60 120 130 130 140 150 140 120 100 100 130 100



Aliran pada rangkaian pipa paralel dapat diselesaikan denga persamaan empiris ini karena Rh=D/4 untuk pipa bundar maka persamaan 1.8 menjadi



Q=



0,850 π C D 2,63 ¿ 41,63



selesaikanlah dengan menggunakan persamaan Hazen-Williams Penyelesaian: Dari table diatas maka nilai kekasaran , C adalah 130. Asumsikan head loss, h1=20 m. Kemudian untuk pipa 200 mm, h1/L= 20/1000 sehingga



Q 200 =(0,850)(130)



(



0,200 4



0,63



) (



20 1000



0,54



)



π ( )¿ 4



¿ 0,0636 m 3 /dt



Untuk pipa 300 mm maka h1/L=20/3000 dan



0,300 Q300 =(0,850)(130) 4



(



0,63



) (



20 3000



0,54



)



π ( )¿ 4



¿ 0,1021 m3 /dt Total aliran untuk head loss yang diasumsikan 20m adalah 0,1657 m2/dt, sedangkan aliran sesungguhnya adalah 0,200 m3/dt. Jadi sebuah fakot penggali harus digunakan untuk tiap cabang yaitu 0,200 m3/dt/0,1657m3/dt= 1,207 agar diperoleh aliran sesungguhnya pada tiap cabang. Q200= 0,0636 x 1,207 = 0,0766 m3/dt Q300= 0,1021 x 1,207 = 0,1232 m3/dt



Contoh perhitungan 2. Dengan rumus hazen williamstentukan kecepatan aliran yang terjadi jika aliran melewati pipa berdiameter 30cm dan kemiringan garis tenaga 0,002. Koefisien hazen Williams = 100. penyelesaian : v = 0,345 . CH . I0,54 . D0,63 v = 0,345 . 0,0020,54 . 0,30,63 = 0,578 m/d.