ALIRAN MELALUI LUBANG DAN PELUAP ADWIYAH ASYIFA ST

ALIRAN MELALUI LUBANG DAN PELUAP ADWIYAH ASYIFA, ST. , M. ENG

PENGERTIAN • LUBANG : bukaan pada dinding atau dasar tangki dimana zat cair mengalir melaluinya. • PELUAP : bukaan dimana sisi atas dari bukaan tersebut berada di atas permukaan air. Fungsi hidraulik dari keduanya biasanya adalah sebagai alat ukur debit.

Lubang (a) dan Peluap (b) H H (a) (b)

VENA KONTRAKTA • Pancaran air yang melewati lubang akan mengalami kontraksi (penguncupan aliran). Kontraksi maksimum terjadi pada suatu tampang sedikit di sebelah hilir lubang. Tampang dengan kontraksi maksimum tersebut dikenal sebagai vena kontrakta. Vena Kontrakta Vc a ac

KOEFISIEN ALIRAN • Pada aliran zat cair melalui lubang terjadi kehilangan tenaga sehingga beberapa parameter aliran akan lebih kecil dibanding pada aliran zat cair ideal. Berkurangnya parameter aliran tersebut dapat ditunjukkan oleh beberapa koefisien, yaitu : – Koefisien kontraksi – Koefisien kecepatan – Koefisien debit

KOEFISIEN KONTRAKSI • Koefisien kontraksi (Cc) didefinisikan sebagai perbandingan antara luas tampang aliran pada vena kontrakta (ac) dan luas lubang (a) yang sama dengan tampang aliran zat cair ideal. • Koefisien kontraksi tergantung pada tinggi energi, bentuk dan ukuran lubang dan nilai reratanya adalah sekitar Cc = 0, 64.

KOEFISIEN KECEPATAN • Koefisien kecepatan (Cv) : perbandingan antara kecepatan nyata aliran pada vena kontrakta (Vc) dan kecepatan teoritis (V). • Nilai koefisien kecepatan tergantung pada bentuk dari sisi lubang (lubang tajam atau dibulatkan) dan tinggi energi. Nilai rerata dari koefisen kecepatan adalah Cv = 0, 97.

KOEFISIEN DEBIT • Koefisien debit (Cd) : perbandingan antara debit nyata dan debit teoritis. • Nilai koefisien debit tergantung pada nilai Cc dan Cv, yang nilai reratanya adalah 0, 62.

LUBANG KECIL • Kecepatan teoritis : • Kecepatan nyata : • Debit aliran

LUBANG KECIL TERENDAM • Lubang terendam : permukaan zat cair pada lubang keluar terletak di atas sisi atas lubang. H H 1 H 2

LUBANG BESAR H 2 H H 1

LUBANG BESAR TERENDAM H H 1 H 2 H 1 H H 2 Lubang bebas Lubang terendam sebagian

• Lubang terendam sebagian

WAKTU PENGOSONGAN TANGKI • Waktu yang diperlukan untuk mengubah tinggi permukaan air dari H 1 menjadi H 2 : H 1 • Waktu pengosongan tangki : H 2

ALIRAN DARI SATU TANGKI KE TANGKI YANG LAIN Waktu yang diperlukan oleh perbedaan permukaan zat cair di kedua tangki dari H 1 menjadi H 2 : H 1 H 2 a

PELUAP • Peluap : bukaan pada salah satu sisi kolam atau tangki sehingga zat cair di dalam kolam tersebut melimpas di atas peluap. • Tinggi peluapan : lapis zat cair yang melimpas di atas ambang peluap. • Fungsi : mengukur debit • Jenis : a. peluap ambang tipis : t < 0, 5 H b. peluap ambang lebar : t > 0, 66 H 0, 5 H < t < 0, 66 H → aliran tidak stabil, dapat bersifat ambang tipis maupun lebar

H H H t Peluap ambang tipis h t Peluap ambang lebar

• Peluap tertekan : panjang peluap sama dengan lebar kolam/saluran. (a) • Peluap dengan kontraksi samping : panjang peluap tidak sama dengan lebar kolam/saluran. (b) a b

• Peluap terjunan (sempurna) : muka air hilir di bawah puncak peluap. • Peluap terendam (tak sempurna) : muka air hilir di atas puncak peluap. H H 1 H 2

BENTUK PELUAP B H α b b SEGIEMPAT SEGITIGA TRAPESIUM

DEBIT ALIRAN MELALUI PELUAP SEGIEMPAT • Bila air yang melalui peluap mempunyai kecepatan awal maka dalam rumus debit tersebut tinggi peluapan harus ditambah dengan tinggi kecepatan • • Sehingga debit aliran menjadi :

DEBIT ALIRAN MELALUI PELUAP SEGITIGA • Apabila sudut α = 90°, Cd = 0, 6 dan percepatan gravitasi g = 9, 81 m/d 2, maka debit aliran menjadi : B H α

DEBIT ALIRAN MELALUI PELUAP TRAPESIUM • Dengan : H : tinggi peluapan Cd 1 : koefisien debit bagian segiempat a/2 Cd 2 : koefisien debit bagian segitiga B : lebar bagian segiempat α : sudut antara sisi peluap dengan garis vertikal B a/2 b

DEBIT ALIRAN MELALUI PELUAP AMBANG LEBAR • Dengan : H : tinggi air bagian hulu peluap h : tinggi air bagian hilir peluap b : lebar peluap (panjang dalam arah melintang saluran)

DEBIT ALIRAN MELALUI PELUAP TERENDAM • Dengan : H 1 : tinggi air bagian hulu peluap H 2 : tinggi air bagian hilir peluap b : lebar peluap (panjang dalam arah melintang saluran)