KARAKTERISTIK LAJU ALIR MELALUI WEIR SEGITIGA (FLOW 2)
1. Tujuan Percobaan Mendemonstrasikan karakteristik laju alir yang melalui weir berbentuk berbentuk segitiga 2. Alat dan Bahan yang digunakan Alat :
Flowmeter
Orifice meter
Venturimeer
Weir segitiga segitiga
Vernier heigh gauge
Stopwatch Bahan :
Air 3. Dasar Teori Pengukuran aliran pada saluran terbuka dilakukan dengan menggunakan weir.Weir weir.Weir adalah sebuah 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. Istilah beda permukaan bending biasanya diartikan tinggi cairan diatas ambang bendungan tepat di hulu dimana pengisian bending diberi tanda “H” yang dinyatakan dalam meter. Weir mempunyai bentuk bermacam-macam yaitu segiempat (rectangular ( rectangular ), ), segitiga ( V-notch) V-notch) dan trapesium (cipoletti (cipoletti). ). Weir segiempat merupakan salah satu bentuk weir yang sudah lama digunakan karena bentuknya sederhana, s ederhana, konstruksinya mudah dan akurat. Weir trapesium merupakan benutuk weir yang cukup banyak digunakan. Aliran fluida proposional dengan lebar dibawah cekungan weir trapesium. Weir segitiga mempunyai jangkauan kapasitas yang lebih besar dan praktis dibandingkan dengan bentuk weir lainnya. Kalau sudut dari weir segitiga sama dengan Ѳ , seperti , seperti ditunjukan pada gambar dibawah ini :
[ ]
B/2 = tan θ/2 H B= 2H tan θ
Prinsip kerjanya adalah pengukuran aliran pada saluran terbuka menggunakan weir (bendungan) dilengkapi dengan Vernier Height Gauge (pengukur perubahan ketinggian ) yang mempunyai suatu scale line (garis pembacaan). Mula – mula posisi ujung Vernier Height Gauge tepat diatas permukaan aliran fluida dan scale line – nya menunjukkan angka nol. Ketika aliran suatu fluida melalui weir mengalami peningkatan laju, maka ketinggian dari fluida tersebut meningkat. Ketinggian dari fluida akan terbaca pada Vernier Height Gauge sehingga laju alir dari suatu fluida sebanding dengan ketinggian dari Vernier Height Gauge dengan beberapa faktor pembanding seperti kemiringan bukaan weir dan panjang puncak weir. Weir hanya dapat digunakan apabila liquida mengalir dalam channel terbuka, tidak dapat digunakan untuk liquida dalam pipa. Perhitungan pada aliran te rbuka lebih rumit dari pada aliran dalam pipa dikarenakan: Bentuk penampang yang tidak teratur (terutama sungai) Sulit menentukan kekasaran (sungai berbatu sedangkan pipa tembaga licin) Kesulitan pengumpulan data di lapangan. Mengukuran debit dengan perbedaan ketinggian dapat ditulis dengan: Q= 4/15.C.H.tan [θ/2].2.g.H3 Q= 4/15.C.Htan [θ/2].2.g.H3 Q=8/15.C.tan[θ/2] 2gH5
Q = Laju alir C = koefisien discharge θ = Besarnya sudut vee – notch H = tinggi head diatas cekung vee – notch
4. Prosedur Kerja Memasang piringan weir pada tempatnya dibagian ujung saluran air, kemudian aliran air hingga air melalui channel dan keluar melalui bagian atas weir. Memperkecil laju aliran air hingga air mengalir tepat diatas permukaan cekungan segitiga weir. Meletakkan VERNIER HEIGHT GAUGE di tengah – tengah antara pipa discharge dan piringan weir. mengukur ketinggian air pada saat itu dengan VERNIER HEIGHT GAUGE , titik ini adalah titik nol. Mencatat laju alirannya. Menaikkan verneir setinggi 10 mm, kemudian atur katup control sehingga aliran air tepat berada 10 mm dari datum semula. Mencatat laju aliran yang terjadi menggunakan tanki volumetric. Mengulangi percobaan untuk tiap kenaikkan 5 mm hingga kenaikkan maksimum, catat laju alir pada tiap ketinggian. Menganalisis data hasil percobaan.
7. Analisa Percobaan Berdasarkan hasil percobaan pengukuran aliran pada saluran pipa terbuka yang dilakukan dengan menggunakan weir. Weir adalah sebuah bendungan atau obstruksi yang dilalui didalam sebuah aliran terbuka. Bentuk weir itu sendiri bermacam – macam diantaranya weir segitiga (V-notch), segi empat (rectangular), trapezium (cipoletti). Weir yang digunakan pada saat praktikum yaitu weir segitiga dengan sudut 90 o . Pada saat pengukuran ketinggian air posisi vernier height gauge ditempatkan pada titik nol untuk memudahkan proses pengukuran laju alir air. Pada saat melakukan pengukuran laju alir dimulai dengan ketinggian 5 mm dan kemudian menaikkan vernier height gauge sebanyak 5 mm dari semula. Ketinggian tsb sangat berpengaruh pada waktu yang dibutuhkan air untuk mencapai volume 5 L. Semakin rendah ketinggian maka semakin banyak pula waktu yang dibutuhkan untuk mencapai volume yang dibutuhkan, begitu pula sebaliknya. Weir segitiga mempunyai jangkauan kapasitas yang lebih beesar dan praktis dibandingkan weir bentuk-bentuk lain. 8. Kesimpulan Dari percobaan yang telah diamati dapat disimpulkan bahwa : a. Flowmeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur debit suatu fluida yang menggunakan dua tabung yaitu tabung orifice dan tabung venturi yang menggunakan weir segitiga melalui perbedaan permukaan b. Berdasarkan hasil pengamatan semakin besar ketinggiannya akan semakin berkurang waktunya dengan volume yang tetap
DATA PENGAMATAN
No. 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Weir Segitiga Jenis Tabung
Orifice
H (mm) 5 10 15 20 25 30
PERHITUNGAN
Weir Segitiga Menghitung secara langsung: 1. Pada H= 5mm
= 0,1918 ⁄
Q = = 2.
Pada H= 10 mm
= 0,2254 ⁄
Q = = 3.
Pada H=15 mm
= 0,2378 ⁄
Q = =
4. Pada H=20 mm
= 0,2860 ⁄
Q = =
5. Pada H= 25 mm
= 0,3272 ⁄
Q = =
6. Pada H=30 mm
= 0,3431 ⁄
Q = =
Volume (L) 5 5 5 5 5 5
Waktu (detik) 26,07 22,18 21,02 17,48 15,28 14,27
Weir Segitiga Menggunakan rumus:
= 90 Q= √ ⁄ = = 2,0441 x ⁄ = 2,0441 x ⁄ Pada H= 0,01 m; C= 0,98; = 90 Q= √ ⁄ = = 1,1568 x ⁄ = 1,1568 x ⁄ Pada H= 0,015 m; C= 0,98; = 90 Q= √ ⁄ = = 3,1882 x ⁄ = 3,1882 x ⁄ Pada H= 0,02 m; C= 0,98; = 90 Q= √ ⁄ = = 6,5438 x ⁄ = 6,5438 x ⁄
1. Pada H= 5 mm= 0,005 m; C= 0,98;
2.
3.
4.
Q= √ ⁄ = = 1,1433 x ⁄ = 1,1433 x ⁄ Pada H= 0,03 m; C= 0,98; = 90 Q= √ ⁄ = = 1,8032 x ⁄ = 1,8032 x ⁄
5. Pada H = 0,25 m; C= 0,98; = 90
6.
LAPORAN TETAP PRAKTIKUM INSTRUMENTASI DAN TEKNIK PENGUKURAN “KARAKTERISTIK LAJU ALIR MELALUI WEIR SEGITIGA” “FLOW 2”
DISUSUN OLEH :
1.Ahmadan Yusuf Azlan 2.Devi Aditya
(061330401052)
(061330401058 )
3.Malati Fitri
(061330401061 )
4.Rameyza Arrohman
(061330401067)
5.Siti Haryanti
(061330401070)
6.Yuni Kartika
(061330401073)
7.Zefanya Maranatha M
(061330401074)
KELAS : 2KF DOSEN PEMBIMBING : lr. Sutini Pujiastuti L,M.T
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA TEKNIK KIMIA TAHUN AJARAN 2013/2014
