Hidrolika 2 d3 Bagasnugroho I8516007 Tugas Kedua [PDF]

Citation preview

Bagas Nugroho D3 Teknik Sipil Bangunan Gedung I8516007 Tugas Hidrolika 2



1. Hitung kehilangan tenaga karena gesekan di dalam pipa sepanjang 1500 m dan diameter 20 cm, apabila air mengalir dengan kecepatan 2 m/d. Koefisien gesekan f = 0,02. Diketahui: L = 1500 m D = 20 cm V = 2 m/d f = 0,02 Ditanya: hf=….? Penyelesaian: 𝐿 𝑉2 ℎ𝑓 = 𝑓 𝐷 2𝑔 1500 22 ℎ𝑓 = 0,02𝑥 𝑥 0,2 2𝑥9,81 ℎ𝑓 = 30,58 𝑚 2. Air mengalir melalui pipa berdiameter 15 cm dengan debit aliran 20 liter/detik. Apabila panjang pipa 2 km, hitung kehilangan tenaga di sepanjang pipa jika koefisien gesekan Darcy-Weisbach f = 0,015. Diketehui: D = 15 cm Q = 20 l/d L = 2 km f = 0,015 Ditanyakan: hf=….? Penyelesaian:



𝑄 𝐴



𝑉= 𝑉=



𝑄



1 2 4 𝜋𝐷 0,02 𝑉= = 1,13 𝑚/𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘 1 2 𝜋0,15 4 ℎ𝑓 = 𝑓



𝐿 𝑉2 𝐷 2𝑔



2000 1,132 ℎ𝑓 = 0,015𝑥 𝑥 = 13,07 𝑚 0,15 2𝑥9,81 3. Air mengalir di dalam pipa berdiameter 75 mm dan pada angka Reynolds 80.000. Jika tinggi kekasaran k = 0,15 mm, berapakah koefisien kekasaran pipa tersebut? Tentukan dengan Grafik Moody dan Rumus Swamee-Jain. Bandingkan hasilnya! Diketahui: D = 75 mm Re = 80.000 k =0,15 mm Ditanyakan: f=…?



Penyelesaian:  Re = 80.000 𝑘 0,15 = = 0,002 𝐷 75 Menurut grafik Moody akan didapat nilai f = 0,256 



Rumus Swamee-Jain 0,25 𝑓= 𝑘 5,74 2 [𝑙𝑜𝑔 (3,7𝐷 + 0,7 )] 𝑅𝑒 0,25 𝑓= 2 𝑘 5,74 [𝑙𝑜𝑔 ( + )] 3,7𝑥75 800000,7 𝑓 = 0,257



4. Air mengalir melalui pipa berdiameter 30 cm. Kehilangan tenaga tiap 1000 m adalah 5 m. Tinggi kekasaran pipa k = 0,15 mm. Kekentalan kinematik air υ = 0,98.10-6 m2/d. Hitung debit aliran! Diketahui: D = 30 cm hf =5m L = 1000 m k = 0,15 mm υ = 0,98.10-6 m2/d Ditanyakan: Q=…? Penyelesaian: 32υVL ℎ𝑓 = 𝑔𝐷2 32𝑥0,98. 10−6 𝑥𝑉𝑥1000 5= 9,81𝑥0,32 0,03136𝑥𝑉 5= 0,8829 5𝑥0,8829 𝑚 𝑉= = 140,7685 0,03136 𝑑𝑒𝑡 𝑄 = 𝐴𝑉 1 𝑄 = 𝜋𝐷2 𝑥𝑉 4 1 𝑄 = 𝜋0,32 𝑥140,7675 4 3 𝑄 = 0,071𝑥140,7685 = 9,95 𝑚 ⁄𝑑𝑒𝑡 5. Dengan rumus Hazen-William tentukan kecepatan aliran yang terjadi jika aliran melewati pipa berdiameter 30 cm dan kemiringan garis tenaga 0,002. Koefisien Hazen-William = 100. Diketahui: D = 30 cm I = 0,002 CH = 100 Ditanyakan: V=….?



Penyelesaian: 𝑉 = 0,354𝐶𝐻 𝑥𝐼 0,54 𝑥𝐷0,63 𝑉 = 0,354𝑥100𝑥0,0020,54 𝑥0,30,63 𝑉 = 0,578 𝑚⁄𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘 6. Dengan rumus Manning tentukan kecepatan aliran yang terjadi jika aliran melewati pipa besi berdiameter 30 cm dan kemiringan garis tenaga 0,001. Tentukan nilai koefisien Manning dari tabel! Diketahui: D = 30 cm I = 0,001 n = 0,015 Ditanyakan: V=…? Penyelesaian: 𝐴 𝑅= 𝑃 1 2 𝜋𝐷 𝐷 𝑅=4 = 𝜋𝐷 4 0,3 𝑅= = 0,075 𝑚 4 1 2 1 𝑥𝑅 3 𝑥𝐼 2 𝑛 2 1 1 𝑉= 𝑥0,0753 𝑥0,0012 0,015 𝑉 = 0,375 𝑚⁄𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘 𝑉=