Karakteristik Laju Alir Melalui Weir Segitiga

KARAKTERISTIK LAJU ALIR MELALUI WEIR SEGITIGA

KARAKTERISTIK LAJU ALIR MELALUI WEIR SEGITIGA

(FLOW 2)

I. TUJUAN PERCOBAAN

Mendemonstrasikan karakteristik laju alir yang melalui weir berbentuk segitigaII. ALAT DAN BAHAN YANG DIGUNAKAN

Alat yang digunakan

Flowmeter

Orifice meter

Venturimeter

Weir segitiga

Vernier height gauge

Stopwatch

Bahan yang digunakan

Air

III. DASAR TEORI

Pengukuran aliran pada saluran terbuka dilakukan dengan menggunakan weir. Weir adalah sebuah bendungan atau obstruksi yang dilalui cairan di dalam sebuah aliran terbuka. Weir merupakan dam penahan dimana cairan ditampung ke dalamnya dan cairan dalam weir merupakan laju aliran. Terjemahan yang biasa digunakan untuk weir ialah ambang, yaitu sekat penghalang yang dikalibrasi, dibuat melintang (tegak lurus arah aliran) di saluran (kanal). Alat ukur primer ini sederhana, murah dan dapat dibuat dari beragam bahan, seperti aluminum, fiberglass, pelat logam, plastik, kayu. Istilah beda permukaan bendung biasanya diartikan tinggi cairan diatas ambang bendung tepat dihulu dimana pengisian bendung dan diberi tanda H yang dinyatakan dalam weir. Aplikasinya banyak dipakai pada sistem pengolahan limbah, irigasi dan saluran pembuangan limbah. Pengukuran dapat dilakukan dengan mengukur kecepatan aliran dengan satuan yang umum yaitu gallon per menit (gpm) menjadi gallon perhari. Laju alir sebagai fungsi dari ketinggian head diatas cekung weir dan lebar dari bukaan (notch).

Weir mempunyai bentuk bermacam-macam diantaranya segitiga (V-notch), segiempat (rectangular), trapesium (cipoletti). Weir yang paling banyak digunakan adalah weir segitiga dan segiempat. Dapat juga dibedakan atas bentuk puncaknya, yaitu ambang tajam (sharp crested weir), ambang bulat (ogee weir), ambang lebar (broad crested weir), dan ambang sempit (narrow crested weir). Selain itu, ambang bisa juga dibagi menjadi dua: ambang kontraksi (contracted weir) dan ambang tanpa kontraksi (suppressed weir).Weir segitiga mempunyai jangkauan kapasitas yang lebih besar dan praktis dibandingkan weir bentuk-bentuk lain. Kalau sudut weir segitiga sama dengan .

Seperti ditunjukkan dalam gambar, maka:

B/2

H

B = 2 H tan ( )

Kedudukan pusat tekanan dari arus keluar sekarang akan berada pada perbedaan tinggi diatas weir yang merupakan dasar weir segiempat. Kedudukan ini dapat ditunjukkan dengan kalkulus dimana factor numeric didapat persamaan ini adalah 4/15.

(untuk weir segitiga)

(untuk weir segiempat)

(untuk weir trapesium)Dimana:

Q= laju alir

C= koefisien discharge

= besarnya sudut vee-notch

H= tinggi head diatas cekung vee (segitiga)IV. PROSEDUR KERJA

1. Memasang piringan weir berbentuk vee pada tempatnya dibagian ujung saluran air, kemudian mengalirkan air hingga air melalui bagian atas weir.

2. Memperkecil aliran air hingga air tepat diatas permukaan cekung segitiga weir. Meletakkan vernier height gauge di tengah-tengah antara pipa discharge dan piringan weir.

3. Mengukur ketinggian air pada saat itu dengan vernier height gauge, titik ini adalah titik nol. Mencatat aliran laju alirnya. Menaikkan vernier height gauge sebanyak 10 mm, kemudian mengatur katup control sehingga aliran air tepat berada 10 mm dari semula. Mencatat laju aliran yang terjadi menggunakan tangki volumetrik. Mencatat laju alir tiap ketinggian.

4. Mengulangi percobaan dengan menggunakan weir segiempat dan weir trapesium.

V. DATA PENGAMATAN

NoJenis TabungH (mm)Volume (L)Waktu

( detik )Q (Praktek) (L/s)Q (Teori)

( L/s)

1Orifice105207

215589

3205410,06611

425523

5305160,1822

1Venturi105216

215582

3205400,06611

425527

5305170,1822

VI. PERHITUNGAN

A. Nilai Q praktek

1. Orifice

a. Tinggi Vernier height gauge = 10 mm

b. Tinggi Vernier height gauge = 15 mm

c. Tinggi Vernier height gauge = 20 mm

d. Tinggi Vernier height gauge = 25 mm

e. Tinggi Vernier height gauge = 30 mm

2. Venturi






B. Nilai Q teori

1. Orifice






2. Venturi






VII. ANALISA PERCOBAAN

Pada praktikum flowmeter kali ini, kami menggunakan weir berbentuk segitiga untuk mengukur laju aliran air. Weir adalah sebuah bendungan atau obstruksi yang dilalui cairan didalam aliran terbuka. Weir segitiga memiliki kapasitas yang lebih besar dan praktis dibandingkan dengan weir bentuk-bentuk lain. Weir tersebut dipasang pada ujung saluran air sehingga air akan mengalir melalui atas weir yang memiliki sudut 900.

Vernier height gauge digunakan untuk mengukur tinggi head diatas cekung weir segitiga. Ketinggian yang digunakan pada tabung orifice adalah sama yaitu 10 mm, 15 mm, 20 mm, 25 mm, dan 30 mm. Laju alir harus konstan dan tepat pada ujung vernier height gauge untuk mulai mengukur waktu ketika volume pada tangki mencapai nol sampai dengan 5 liter. Dari hasil data pengamatan diketahui bahwa waktu yang diperlukan air untuk mencapai volume 5 liter semakin cepat seiring dengan bertambah tingginya head. Pada tabung orifice dan venturi waktu yang diperlukan tidak jauh berbeda sehingga debit air yang dihasilkan pun juga tidak jauh berbeda.

VIII. KESIMPULAN

Dari hasil percobaan dapat disimpulkan bahwa :

Weir segitiga memiliki kapasitas yang lebih besar dan praktis dibandingkan weir bentuk-bentuk lain.

Vernier height gauge digunakan untuk mengukur tinggi head diatas cekung weir segitiga.

Ketinggian pada orifice sama sehingga debit laju alirannya pun sama.

Waktu yang diperlukan air untuk mencapai volume 5 liter semakin cepat seiring dengan bertambah tingginya head.

Pada tabung orifice dan venturi waktu yang diperlukan tidak jauh berbeda sehingga debit air yang dihasilkan pun juga tidak jauh berbeda.

IX. DAFTAR PUSTAKA

Jobsheet.2013.Penuntun Praktikum Instrumen dan Teknik Pengukuran.Politeknik Negeri Sriwijaya.Palembang

Documents

Karakteristik Laju Alir Melalui Weir Segitiga