25 Laporan Praktikum Hidrolika BAB IV PENGUKURAN DEBIT DENGAN CURRENT METER IV.1. TUJUAN PERCOBAAN Dengan mengukur kecepatan aliran dengan alat ukur current meter serta dimensi saluran yang dapat diketahui, maka besarnya debit aliran pada saluran tersebut dapat diketahui. IV.2. ALAT-ALAT YANG DIGUNAKAN 1. Stop watch 2. Alat pengukur kecepatan arus Current meter yang terdiri dari : Counter ( box penghitung putaran propeler ) Stick dengan propelernya 3. Saluran terbuka berbentuk (penampang) trapesium. IV.3. TEORI Sket Percobaan Current meter L = 162.8 cm T Kelompok 13 I I I H = 41.9 cm h1 h1 = h3 d
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
25
Laporan Praktikum Hidrolika
BAB IVPENGUKURAN DEBIT
DENGAN CURRENT METER
IV.1. TUJUAN PERCOBAANDengan mengukur kecepatan aliran dengan alat ukur current meter serta dimensi saluran yang dapat diketahui, maka besarnya debit aliran pada saluran tersebut dapat diketahui.
IV.2. ALAT-ALAT YANG DIGUNAKAN1. Stop watch
2. Alat pengukur kecepatan arus Current meter yang terdiri dari :
Counter ( box penghitung putaran propeler )
Stick dengan propelernya
3. Saluran terbuka berbentuk (penampang) trapesium.
IV.3. TEORI
Sket Percobaan Current meter
L = 162.8 cm
T
B = 46 cm
Debit pada suatu pias penampang aliran saluran terbuka :
q = Ai x vi
Kelompok 13
II IIII H = 41.9 cm
h1
h1 = h3
d
25
Laporan Praktikum Hidrolika
Debit pada suatu penampang aliran saluran terbuka :
Q = q = ( Ai x vi ) = A x v
dimana :
Ai = luas penampang basah pias
vi = kecepatan rata-rata aliran pada penampang pias
A = luas penampang basah saluran
V = kecepatan aliran rata-rata pada penampang saluran
vi dapat dicari dengan menghitung rata-rata kecepatan garis arus tiap kedalaman
yang dirumuskan sesuai dengan jenis Current meter yang digunakan.
Kecepatan rata-rata aliran pada setiap penampang pias vi berdasarkan atas
sejumlah titik pengukuran adalah sebagai berikut :
1 titik pengukuran : vi = u0,6
2 titik pengukuran : vi = (u0,2 + u0,8) / 2
3 titik pengukuran : vi = (u0,2 + 2u0,6 + u0,8) / 4
Kedalaman diukur dari muka air.
IV.4. PROSEDUR PERCOBAAN
1. Ukur dimensi saluran yang akan digunakan sebagai saluran percobaan.
Pengukuran debit pada percobaan ini dilakukan bersaman dengan aliran air
untuk percobaan pengukuran debit dengan tipe alat lainnya (ambang lebar,
ambang tipis dan parshall).
2. Semua peralatan setelah siap yaitu saluran terbuka telah dialirkan dengan
aliran yang konstan dari reservoir, penampang saluran dibagi-bagi menjadi
3 (tiga) pias/bagian dengan lebar permukaan yang sama.
3. ukur tinggi air penampang basah saluran, lebar permukaan basah dan lebar
permukaan air setiap pias.
4. Stick dan propeler current meter dimasukkan kedalam saluran dan ditempatkan
pada masing-masing kedalaman 0,2h ; 0,6h dan 0,8h (h=tinggi muka air dari
dasar saluran).
5. Propeler ditempatkan tegak lurus menghadap arus aliran, setelah tepat pada
posisi yang dimaksud tombol pada counter ditekan bersamaan dengan itu stop
watch juga dijalankan sampai pada interval waktu tertentu (15 detik) counter
dan stop watch dihentikan, jumlah putaran (N) pada counter dicatat.
Kelompok 13
25
Laporan Praktikum Hidrolika
6. Percobaan diatas diulang sebanyak tiga kali untuk beberapa tinggi muka air (h)
sesuai dengan perubahan aliran yang ditentukan.
7. Prosedur pengukuran ini dilakukan untuk setiap perubahan debit aliran
percobaan (5 debit).
IV.5. DATA PERCOBAAN PENGUKURAN DEBIT DENGAN CURRENT METER
t = 15 dt
Data Current meter : A.OTF Kempten type-4
No alat 1-205539
Data propeler : Jenis/no. propeler : A.OTF Kempten C2-79006
N < 2,57 V = 0,0626 N + 0,015 m/dt
2,57 ≤ N < 7,5 V = 0,0552 N + 0,034 m/dt
7,5 ≤ N < 17,79 V = 0,0536 N + 0,046 m/dt
Data saluran :
Lebar dasar 45 cmDebit I : T = 140 cm h = 33,6 cm (di tengah saluran)
Debit II : T = 136 cm h = 31,4 cm (di tengah saluran)
Debit III : T = 125 cm h = 28,5 cm (di tengah saluran)
Debit IV : T = 120 cm h = 26,8 cm (di tengah saluran)
Debit V : T = 93 cm h = 17,8 cm (di tengah saluran)
Sket gambar penampang saluran
L = 162.8 cm
T
H = 41.9 cm h
B = 45 cm
Kelompok 13
II IIII
25
Laporan Praktikum Hidrolika
Tabel Data Pengamatan :
DEBIT I
Titik Pengukuran
(pias)
Jumlah Putaran Propeler ( n )
I II III
39 15 36U 0,2 36 15 41
42 15 35n rata-rata 39 15 37,33
33 9 30U 0,6 39 11 32
36 7 35n rata-rata 36 9 32,33
33 6 29U 0,8 36 5 32
31 10 30n rata-rata 33,33 7 30,33
DEBIT II
Titik Pengukuran
(pias)
Jumlah Putaran Propeler ( n )
I II III
35 10 40U 0,2 36 13 42
35 16 35n rata-rata 35,33 13 39
34 14 30U 0,6 40 10 33
39 13 26n rata-rata 37,67 12,33 29,67
33 5 23U 0,8 41 9 31
28 8 25n rata-rata 29.3333 7,33 26,33
Kelompok 13
25
Laporan Praktikum Hidrolika
DEBIT III
Titik Pengukuran
(pias)
Jumlah Putaran Propeler ( n )
I II III
36 14 40U 0,2 35 13 39
43 14 39n rata-rata 38 13,67 39,33
26 10 35U 0,6 26 8 36
30 8 28n rata-rata 27,33 8,67 33
30 8 32U 0,8 29 10 33
27 9 29n rata-rata 28,67 9 31,33
DEBIT IV
Titik Pengukuran
(pias)
Jumlah Putaran Propeler ( n )
I II III
31 12 41U 0,2 33 16 42
27 14 41n rata-rata 30,33 14 41,33
29 12 21U 0,6 35 12 26
32 11 27n rata-rata 32 11,67 24,67
20 11 29U 0,8 23 12 30
25 14 28n rata-rata 22,67 12,33 29
DEBIT V
Titik Pengukuran (pias)
Jumlah Putaran Propeler ( n )
I II III
28 12 30
U 0,2 26 14 25
Kelompok 13
25
Laporan Praktikum Hidrolika
28 18 25
n rata-rata 27,33 14,67 26,67 23 14 24
U 0,6 21 13 24 25 15 26
n rata-rata 23 14 24,67 23 11 29
U 0,8 25 14 29 26 15 28
n rata-rata 24,67 13,33 28,67Contoh perhitungan :
Debit I
Pada pengukuran 0,2h, diperoleh n rata-rata = (39+36+42)/3 = 39put
Pada pengukuran 0,6h, diperoleh n rata-rata = (33+39+36)/3 = 36 put
Pada pengukuran 0,8h, diperoleh n rata-rata = (33+36+31)/3 = 33,33 put
Waktu putar ( t ) = 15 dt
Pada pengukuran 0,2h, diperoleh N = n rata-rata = 39 = 2,6
t 15
Karena 2,57 ≤ N ≤ 7,5 => U = ( 0,0552N + 0,034 ) x 100 cm/dt
= ( 0,0552 (2,6) + 0,034 ) x 100
= 17,752cm/dt
Pada pengukuran 0,6h, diperoleh N = n rata-rata = 36 = 2,4
t 15
Karena N < 2,57 => U = ( 0,0626N + 0,015 ) x 100 cm/dt
= ( 0,0626 (2,4) + 0,015 ) x 100
= 16,524 cm/dt
Pada pengukuran 0,8h, diperoleh N = n rata-rata = 33,33 = 2,2222
t 15
Karena N < 2,57 => U = ( 0,0626N + 0,015 ) x 100 cm/dt
= ( 0,0626 (2,2222) + 0,015 ) x 100
= 15,411 cm/dt
Sehingga diperoleh :
Kelompok 13
25
Laporan Praktikum Hidrolika
Vpias I = U0,2h + 2U0,6h + U0,8h
4
= 17,752+2(16,524)+15,411 4
= 16,553 cm/dt
Alas = T – B = 140 - 45 = 47,5 cm 2 2
Luas pias I ( AI ) = 0,5 x alas x h = 0,5 x 47,5 x 33.6= 798 cm2
Qpias I = AI x Vpias I = 798 x 16,553 = 13209,117 cm3/dt
Perhitungan untuk pias II dan pias III dapat dilakukan dengan cara yang sama,
sehingga diperoleh Qpias II dan Qpias III . Dan untuk menghitung Qtotal untuk debit I
dilakukan dengan cara :
Q total = Qpias I + Qpias II + Qpias III
( catatan : untuk luas pias II ( AII ) karena berbentuk persegi panjang dihitung
dengan cara : AII = B.h = 45 x 33,6 = 1512 cm2
Dan hasil perhitungan dapat dilihat pada tabel berikut ini :