Laporan Hidrolika [PDF]

Citation preview

LAPORAN LABORATORIUM HIDROLIKA PERCOBAAN KOEFISIEN KEKASARAN SALURAN DARI BERBAGAI KEMIRINGAN DAN MODIFIKASI



DISUSUN OLEH : FEBIOLA S. D. HARJANTO NIM : 14011003 KELAS IV D3



KEMENTERIAN RISET TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI POLITEKNIK NEGERI MANADO JURUSAN TEKNIK SIPIL



2016 KATA PENGANTAR



Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat dan rahmat – Nya penulis dapat menyelesaikan laporan praktik laboratorium hidolika ini. Laporan laboratorium hidrolika



ini dibuat dengan tujuan memenuhi persyaratan



kelulusan pada mata kuliah lab.hidrolika. Selama praktik di lab.hidrolika penulis telah melaksanakan praktik percobaan koefisien kekasaran dari berbagai kemiringan dan percobaan koefisien kekasaran dari berbagai modifikasi Penulis berterima kasih kepada instruktur serta dosen yang telah membimbing selama praktik di laboratorium hidrolika. Penulis mengharapkan laporan ini dapat menjadi referensi bacaan bagi pembaca. Penulis mengharapkan kritik dan saran dari pembaca dan jika terdapat salah kata penulis mohon maaf.



Manado, 4 Juni 2016 Penulis



DAFTAR ISI KATA PENGANTAR………………………………………………………………………….i DAFTAR ISI…………………..………………………………………………………………ii BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang………………………………………………………………………...1 B. Dasar Teori…………………………………………………………………………….1 BAB II ALAT DAN BAHAN………………………………………………………………...3 BAB III PERCOBAAN A. Percobaan I B. Percobaan II BAB IV PENUTUP A. Kesimpulan B. Saran



BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Saluran terbuka sering kita temukan dalam kehidupan sehari – hari contohnya sungai. Pada saluran terbuka penampang melintangnya tidak teratur atau berbeda – beda sehingga perlu menganalisanya dalam perencanaan. Dalam praktikum hidrolika ini, mahasiswa melakukan percobaan pada alat yang berupa saluran terbuka untuk mengukur debit air, kecepatan air, dan koefisien kekasaran dari berbagai modifikasi. Koefisien kekasaran ini diambil pada permukaan rata dan permukaan yang tidak rata (kerikil). Dalam percobaan ini debit air, kecepatan aliran air, dan koefisien kekasaran di ambil dari berbagai kemiringan, dimana kemiringan yang dimaksud sebesar 1%, 2%, dan 3%, yang diatur pada alat. B. Dasar Teori Debit aliran adalah jumlah air yang mengalir dalam satuan volume per waktu. Debit adalah satuan besaran air yang keluar. Satuan debit yang digunakan adalah meter kubir per detik (m3/s). Debit aliran adalah laju aliran air (dalam bentuk volume air) yang melewati suatu penampang melintang. Dalam praktek, sering variasi kecepatan pada penampang melintang diabaikan, dan kecepatan aliran dianggap seragam di setiap titik pada tampang lintang yang besarnya sama dengan kecepatan merata V, sehingga debit aliran adalah:



Q = AxV Dengan : Q =Debit Aliran (m3/s) A = Luas Penampang (m2) V = Kecepatan Aliran (m/s)



Dengan: KST R S



2 3



V=KST. R . = koefisien kekasaran dasar saluran = jari – jari hidrolis = kemiringan dasar saluran



V



= kecepatan



Dengan : R= A= luas penampangA P = keliling basah P



Dengan : Q = debit



Q= v t



v = volume t = waktu



BAB II ALAT DAN BAHAN Model saluran terbuka



Stopwatch



Cangkir bervolume 2 liter



Mistar Ukur



BAB III PERCOBAAN A. Percobaan I Topik : Percobaan Koefisien Kekasaran dari Berbagai Kemiringan Tujuan:  Tujuan Umum 1. Mahasiswa mengerti dan dapat menentukan koefisien kekasaran (KST) dari saluran terbuka. 2. Mahasiswa dapat mengenal dan menggunakan alat – alat yang digunakan untuk menentukan koefisien kekasaran. 3. Mahasiswa mengerti dan dapat mengatasi kesulitan – kesulitan dalam menentukan koefisien kekasaran.  Tujuan Khusus 1. Mahasiswa dapat menentukan koefisien kekasaran (KST) dari saluran terbuka dengan bebagai kemiringan dan berbagai debit : a. Kemiringan 1%, debit Q1, Q2, Q3,……Q6 b. Kemiringan 2%, debit Q1, Q2, Q3,……Q6 c. Kemiringan 3%, debit Q1, Q2, Q3,……Q6 d. Kemiringan 4%, debit Q1, Q2, Q3,……Q6 Persiapan Percobaan : 1. 2. 3. 4. 5.



Isi tangki penampung dengan air. Hidupkan sumber listrik. Tutuplah kran pengatur aliran, buka kran pelimpah pada saat pompa dijalankan. Dalam membuka / menutup kran ini ikutilah arah panah. Buka kran pengatur aliran sampai air mengalir.



Langkah Kerja: 1. Aturlah kemiringan saluran seperti yang dikehendaki, dengan mengoperasikan lifting jack yang berada pada jarak 300 cm dari titik tumpuan. 2. Aturlah suatu debit tertentu dengan memutar kran pengatur aliran. 3. Ukurlah debit tersebut dengan menggunakan tangki pengukur. Cara mengukur debit adalah sebagai berikut : - Tekan knop stopwatch serentak dengan pengamatan ketinggian air yang ditunjuk pada water gauge.



-



Bila muka air sudah tepat mengenai ketinggian yang ditentukan, tekanlah / hentikan stopwatch dalam waktu yang bersamaan. Sesudah pengukuran selesai buanglah air melalui drain pluge. Untuk menghitung besarnya debit : Vi Q1 = ti Dimana : Q1 = debit ke i vi = volume ke i ti = waktu ke i



4. 5.



Ukur sisi panjang dan lebar dari tangki pengukur debit dengan memakai mistar ukur. Ukur ketinggian muka air pada saluran terbuka. Dengan mengarahkan nonius pengukur ketinggian tepat pada angka 0 saat ujung jarum menyentuh dasar saluran yang dianggap sebagai datum, setelah itu naikan batang jarum sampai ujungnya tepat



8.



menyentuh muka air. Catat harga h yang ditunjuk. Ukur lebar saluran terbuka dengan memakai mistar ukur. Ulangi prosedur diatas untuk kemiringan dan debit yang lain. Untuk percobaan dengan alat carrentmeter, langkah no 3 dan 4 bisa diganti dengan



9.



pengoperasian alat carrentmeter. Buatlah grafik hubungan Kst hasil pengukuran debit versus Kst hasil Carrentmeter



6. 7.



jika ada.



B. Percobaan II Topik : Percobaan Koefisien Kekasaran dari Berbagai Kemiringan Tujuan:  Tujuan Umum 1. Mahasiswa dapat menentukan koefisien kekasaran dari saluran terbuka. 2. Mahasiswa dapat mengenal dan menggunakan alat – alat untuk menentukan koefisien kekasaran. 3. Mahasiswa mengerti dan dapat mengatasi kesulitan – kesulitan dalam menentukan koefisien kekasaran.  Tujuan Khusus Mahasiswa dapat menentukan koefisien kekasaran dari saluran terbuka dengan berbagai debit dan kemiringan dasar 1% untuk: a. Saluran tanpa modifikasi. b. Saluran ditutup dengan karpet. c. Saluran ditutup dengan kerikil. Persiapan Percobaan : 1. Isi tangki penampung dengan air. 2. Hidupkan sumber listrik. 3. Tutuplah kran pengatur aliran, buka kran pelimpah pada saat pompa dijalankan. 4. Dalam membuka / menutup kran ini ikutilah arah panah. 5. Buka kran pengatur aliran sampai air mengalir.



Langkah Kerja: 1. 2. 3. 4.



Aturlah kemiringan saluran sampai tepat, dengan mengoperasikan kemudi. Alirkan suatu debit tertentu dengan memutar kran pengatur aliran. Tutuplah dasar saluran dengan bahan modifikator seperti yang dikehendaki Ukurlah debit tersebut dengan menggunakan tangki pengukur. Cara mengukur debit adalah sebagai berikut : - Tekan knop stopwatch serentak dengan pengamatan ketinggian air yang ditunjuk -



pada water gauge. Bila muka air sudah tepat mengenai ketinggian yang ditentukan, tekanlah / hentikan stopwatch dalam waktu yang bersamaan. Sesudah pengukuran selesai buanglah air melalui lubang pembuang. Untuk menghitung besarnya debit : Vi Q1 = ti



Dimana : Q1 = debit ke i Vi = volume ke i Ti = waktu ke i 5. 6.



Ukur sisi panjang dan lebar dari tangki pengukur debit dengan memakai mistar ukur. Ukur ketinggian muka air pada saluran terbuka. Dengan mengarahkan nonius pengukur ketinggian tepat pada angka 0 saat ujung jarum menyentuh dasar saluran yang dianggap sebagai datum, setelah itu naikan batang jarum sampai ujungnya tepat



9.



menyentuh muka air. Catat harga h yang ditunjuk. Ukur lebar saluran terbuka dengan memakai mistar ukur. Ulangi prosedur diatas untuk modifikasi yang lain pada dasar saluran. Untuk percobaan dengan alat carrentmeter, langkah no 4 dan 5 bisa diganti dengan



10.



pengoperasian alat carrentmeter. Buatlah grafik hubungan Kst hasil pengukuran debit versus Kst hasil Carrentmeter



7. 8.



jika ada.



BAB IV PENUTUP A. Kesimpulan 1. Semakin kecil debit air dan semakin pelan kecepatan aliran pada berbagai kemiringan air maka koefisien kekasarannya semakin kecil, begitu pula sebaliknya. 2. Dari hasil percobaan koefisien kekasaran pada berbagai modifikasi dan kemiringan dalam hal ini permukaan kerikil dimana debit airnya kecil dan kecepatan aliran airnya pelan maka koefisien kekasarannya lebih besar, begitu pula sebaliknya. 3. Semakin tinggi permukaan air pada percobaan koefisien untuk berbagai kemiringan maka nilai koefisiennya semakin besar. 4. Semakin tinggi permukaan air pada percobaan koefisien untuk berbagai modifikasi (permukaan kerikil) maka nilai koefisiennya semakin kecil. B. Saran Dalam percobaan koefisien kekasaran pada berbagai modifikasi sebaiknya pemasangan alas untuk permukaan kerikil dilakukan dengan benar, karena jika tidak dipasang dengan benar maka air yang mengalir buka hanya pada bagian atas permukaan kerikil saja namun pada bagian samping dalam pada saluran terbuka. Dalam percobaan, sebaiknya memperhatikan dengan benar waktu menekan stopwatch, karena saat menghentikan stopwatch terkadang air tinggi air yang diamati belum mencapai batas atau juga sudah melebihi batas yang ditentukan.