Hidraulika.

Presentasi berjudul: "Hidraulika."— Transcript presentasi:

1 Hidraulika

2 MATERI KULIAH HIDRAULIKA (Bahan Kuliah BA. KIRONOTO)
Review Klasifikasi Aliran Karakteristik Turbulen pada Aliran Seragam Tegangan Gesek Dasar Distribusi Tegangan Gesek Distibusi Kecepatan Kecepatan Rata-rata (Manning) ReviewJournal : Karakteristik Turbulen pada Aliran Seragam dan Aliran Tidak Seragam (Artikel : Kironoto dan Graf) Aliran Seragam Distribusi Kecepatan (inner region, outer region) Turbulen (Turbulent Intensity, Reynold Shear Stress) Aliran Tidak Seragam

3 MATERI KULIAH HIDRAULIKA (Bahan Kuliah BA. KIRONOTO)
Tugas Review Journal Publikasi Internasional dengan materi terkait dengan hidraulika (distribusi kecepatan, turbulen, Manning, dll) Setiap mahasiswa bertugas mereview 1 jurnal Sebelum direview, jurnal dikumpulkan dulu ke dosen untuk disetujui (agar tidak sama antar mahasiswa, topik sesuai dengan kuliah, dll) (dalam 2 minggu ke depan) Tugas Jurnal yang sudah direview dipresentasikan oleh mahasiswa dengan format power point (setelah ujian sisipan) Jurnal dapat diperoleh dari berbagai sumber : 1. Internet (Google Scholar, yahoo, dll; kata kunci, misalnya : velocity distribution, Shear stress, open channel flow, Coles Law, Logarithmic law, Manning, kironoto, dll), 2. Buku, 3. Journal, dll) Nilai Ujian : 25 % dari total nilai ujian (dengan komposisi 70% ujian tulis; 30 % presentasi tugas)

4 Klasifikasi Aliran Aliran Laminer / Turbulent
Aliran SubKritik, Kritik, Superkritik Aliran Invisid dan Visid Aliran rotasional / Tidak Rotasional, dll Aliran 1, 2, 3 Dimensional Aliran Tunak / Taktunak Aliran Seragam / Tidak Seram 11/10/2018

5 Aliran Laminer / Turbulent
Berdasarkan pengaruh kekentalan (viskositas) terhadap pengaruh inersia, aliran pada saluran terbuka dapat dibedakan sebagai aliran laminer dan aliran turbulen. Pada saluran terbuka, angka Reynolds didefenisikan sebagai : dimana U : kecepatan rata-rata tampang, R : jari-jari hidraulik, dan n : viskositas

6 ALIRAN LAMINER Pengaruh viskositas atau kekentalan lebih besar dari pada pengaruh inersia Gerakan partikel air teratur, lurus, sejajar Untuk aliran laminar dalam pipa Untuk aliran laminar dalam saluran terbuka

7 Experimental laboratorium untuk Aliran Laminer pada pipa

8 ALIRAN TURBULEN Pengaruh viskositas atau kekentalan lebih kecil dari pada pengaruh inersia Gerakan partikel air tidak teratur, berbelak-belok (bercampur), tidak sejajar Untuk aliran tubulen pada saluran terbuka (teoritis > 1000; pada aliran dalam pipa, Re > 4000, dalam kenyataannya Re > 12500)

9 Experimental laboratorium untuk Aliran Turbulen pada pipa

10

11 Video Aliran Laminer / Aliran Turbulen

12 Aliran SubKritik, Kritik, Superkritik
Berdasarkan nilai angka Froude. dimana U : kecepatan rata-rata tampang, D : Kedalaman hidraulik, dan g : percepatan gravitasi Fr < 1 : aliran Subkritik ; aliran tenang, mengalir Fr = 1 : aliran Kritik Fr > 1 : aliran Superkritik ; aliran sangat cepat C = celerity : kecepatan rambat gelombang Jika ada perubahan jenis aliran dari : - superkritis ke sub-kritis : terjadi loncat air - sub-kritis ke superkritis : melewati aliran kritis

13 Aliran Kritis, Subkritis, dan superkritis
didasarkan pada angka Froude:  Fr < 1 : aliran sub-kritis  Fr = 1 : aliran kritis  Fr > 1 : aliran super-kritis

14

15 Video : Contoh Aliran Subkritik (Fr < 1)

16 Video : Contoh Aliran Kritik (Fr = 1)

17 Video : Contoh Aliran Superkritik (Fr > 1)

18 Aliran Invisid / Aliran Viskous
Aliran invisid (aliran fluida ideal) fluida ideal  viskositas,  = 0 tegangan geser = 0 kehilangan energi = 0 Aliran Viskous (aliran fluida nyata) fluida ideal  viskositas,  ≠ 0 tegangan geser ≠ 0 kehilangan energi ≠ 0

19 Fluida Invisid u

20 u=f(z) d z

21 Aliran Irrotasional / Rotasional

22 Video Aliran Rotasional / Irrotasional

23 Aliran 1D, 2D & 3D Aliran 1D : karakteristik aliran, misal kecepatan, tidak berubah pada tampang Sering dipakai untuk penyederhanaan permasalahan aliran Aliran 2D : karakteristik aliran, misal kecepatan, berubah pada tampang (horisontal atau vertikal saja) Bisa dijumpai pada aliran saluran lebar Aliran 2D : karakteristik aliran, misal kecepatan, berubah pada tampang (horisontal dan vertikal) Aliran di lapangan sesungguhnya 3 D

24 Kecepatan seragam pada arah vertikal maupun transversal
1 Dimensional Flow Kecepatan seragam pada arah vertikal maupun transversal

25 2 Dimensional Flow 2D-vertikal 2D-Horizontal SUNGAI LEBAR
Estuari, Laut

26 3 Dimensional Flow Kecepatan terdistribusi: - arah vertikal
- arah transversal

27 Distribusi kecepatan pada tampang aliran

28 Aliran Tunak/ Tidak Tunak
Aliran Tunak (steady / permanen flow): variabel aliran tidak berubah terhadap waktu Contoh aliran di saluran / sungai pada kondisi tidak ada perubahan aliran (tidak ada hujan, tidak banjir, dll) Aliran Tak Tunak (unsteady / non-permanen flow): variabel aliran berubah terhadap waktu Contoh aliran di saluran / sungai pada kondisi ada perubahan aliran (tidak ada hujan, tidak banjir, dll) Aliran yang dipengaruhi muka air pasang-surut (muara sungai di laut)

29 Steady Flow Parameter aliran konstan terhadap waktu V turbulen laminer

30 Unsteady Flow Parameter aliran fungsi terhadap waktu V turbulen
laminer

31 Aliran Seragam / Tidak Seragam
Aliran Seragam (uniform flow): variabel aliran tidak berubah terhadap jarak Contoh aliran di saluran / sungai pada kondisi tidak ada pengaruh pembendungan / terjunan, tidak ada penyempitan/pelebaran yang ekstrim. Aliran Tidak Seragam (non-uniform flow): variabel aliran berubah terhadap jarak Contoh aliran di saluran / sungai pada kondisi ada pengaruh pembendungan / terjunan, ada penyempitan/pelebaran yang ekstrim.

32 Aliran Seragam Parameter aliran konstan terhadap tempat (jarak) Se h1
Q Se S0 SW

33 Aliran Tidak Seragam Parameter aliran berubah terhadap tempat (jarak)
Q SW h2 S0

34 ? Non-Uniform Flow Definisi Accelerated G.V. Flow
Gradually Varied Flow Deccelerated G.V. Flow Aliran Tdk Seragam Accelerated R.V. Flow Rapidly Varied Flow Deccelerated R.V. Flow

35 Non-Uniform Flow o o o

36 Loncat Air Aliran tdk seragam Aliran superkritis Aliran sub kritis

37 Al. Uniform Sub kritis

38 Super kritis

39 Non-Uniform Flow

40 Non-Uniform Flow o o o o

41 Non-Uniform Flow o o o

42 Non-Uniform Flow

43 Non-Uniform Flow