More Related Content
Similar to MODUL I (MATA KULIAH HIDROLIKA ...............).pptx (20)
Recently uploaded (18)
MODUL I (MATA KULIAH HIDROLIKA ...............).pptx
- 1. MATERI -1 MATA KULIAH HIDROLIKA OLEH ; DR. Kuswandi, S.T., M.T NIDN : 0103057502
- 2. DESKRIPSI SINGKAT: Ilmu Hidrolika adalah salah satu cabang ilmu Mekanika Fluida, hidrolika dipakai untuk studi penelitian dan aplikasi dari hampir semua aspek dari sifat-sifat dan tingkah laku fluida. Ilmu hidrolika oleh para ahli dan praktisi dipakai sebagai alat untuk pemahaman, pengembangan dan eksploitasi bidang sumber daya air khususnya dalam rekayasa untuk kepentingan konservasi, Daya Guna dan Daya Rusak. KOMPETENSI: 1. Mahasiswa dapat menghitung karakteristik aliran pada saluran terbuka 2. Mahasiswa dapat menghitung karakteristik aliran pada saluran tertutup 3. Mahasiswa dapat mengembangkan perhitungan karakteristik aliran pada saluran terbuka menggunakan perangkat lunak atau membuat model numerik 4. Mahasiswa dapat menyelesaikan permasalahan dan perhitungan hidraulik pada aliran yang melewati bangunan-bangunan air Kegiatan Persentase penilaian Absensi 10 % Tugas 40 % Ujian Tengah Semester 20 % Ujian Akhir Semester 30 % Dosen Pengampu: Nama : Dr. Kuswandi, S.T., M.T NIDN : 0103057502 Jafung : Lektor Kepala Email : kuscoastal@yahoo.com, kuswandi@staff.uma.ac.id
- 3. LINGKUP MATERI MK HIDROLIKA: 1. Pendahuluan, dan konsep dasar aliran pada fluida, 2. Karakteristik Aliran pada Fuida riil, Aliran tertutup dan aliran terbuka 3. Karakteristik hidraulik aliran pada saluran tertutup 4. Komputasi aliran tertutup pada jaringan pipa 5. Komputasi aliran pipa pada jaringan pipa 6. Komputasi pada sistem pemipaan 7. Komputasi pada sistem pemipaan menggunakan perangkat lunak 8. Ujian Tengah Semester 9. Karakteritik aliran pada saluran terbuka, Energi spesifik dan gaya spesifik 10.Aliran seragam dan tidak seragam pada saluran terbuka 11. Komputasi aliran seragam pada saluran terbuka 12.Komputasi aliran tidak seragam pada saluran terbuka 13.Komputasi aliran pada lubang 14.Komputasi aliran di atas ambang/sekat 15.Model Dan Analisis Dimensi 16.Ujian Akhir Semester DAFTAR PUSTAKA 1. Chanson, 2004, Enviromental Hydraulics of Open Channel Flows. https://drive.google.com/file/d/1A Oz21YVDWXEveIBS6juZzl4uQVwl 30Ro/view?usp=drive_link 2.Chansom, 2004, The Hydraulics of Open Channel Flows. https://drive.google.com/file/d/1O yLRE2JrXzH3DQlfFyetMzib43VG JyzJ/view?usp=drive_link 3.Crowe et al, 2009, Engineering Fluid Mechanics, Chapter 10 Flow in coduit Flow. https://drive.google.com/file/d/1H ieioFPXcgWEk4zjTuiOpWk8l2T_Rn OJ/view?usp=drive_link 4.Kubrak, Janusz and Elzbieta Kubrak (2020), The use of the sluice gate discharge equations to estimate the volumetric flow rate in the irrigation channels. Int. Journal of Water and Land Development, N0.45 (IV-VI):61-69 https://DOI.org/10.24425/jwld.20 20.133046
- 4. LINGKUP MATERI 1 MK HIDROLIKA: 1. Pendahuluan, dan konsep dasar aliran pada fluida DAFTAR PUSTAKA 1. Crowe et al, 2009, Engineering Fluid Mechanics, Chapter 10 Flow in coduit Flow. https://drive.google.com/file/d/1H ieioFPXcgWEk4zjTuiOpWk8l2T_Rn OJ/view?usp=drive_link Problem based Learning Defenisi Hidrolika Persamaan Momentum dalam Fluida
- 5. MOBIL HANYUT ??? AIRNYA KERUH ??? Sungainya mengalir dengan tenang ??? AIRNYA jernih ??? Bentuk aliran melimpasi bangunan bendung PLTM Bagaimana Konversi aliran menghasilkan energi keterbaruan (listrik)
- 7. PENDAHULUAN Zat cair yang bergerak dapat menimbulkan gaya, seperti pancaran air dari curat yang menghantam dinding menimbulkan gaya yang bekerja pada dinding. Gaya tersebut dapat dimanfaatkan untuk memutar turbin pada pembangkit tenaga listrik. Pada zat cair pada pipa berbelok atau pipa bersambung akan menghasilkan gaya gaya pada belokan dan sambungan. Sehingga pengetahuan tentang gaya gaya tersebut sangat dibutuhkan di dalam analisa perencanaan turbin, mesin hidraulis, saluran pipa dsb. Untuk menganalisa gaya gaya tersebut dapat dijelaskan berdasarkan persamaan momentum Gaya yang ditimbulkan zat zair pada benda Gaya yang ditimbulkan zat zair pada benda
- 8. PERSAMAAN MOMENTUM Momentum suatu partikel atau benda didefenisikan sebagai perkalian antara masa ( M ) dan kecepatan ( v ) Momentum = M . V Partikel zat cair mempunyai momentum yang disebabkan kecepatan aliran berubah baik dalam besar maupun arah. Menurut HUKUM NEWTON II, perubahan tersebut menghasilkan gaya- gaya yang sebanding dengan laju perubahan momentum. Pada zat cair, gaya yang ditimbulkan akibat gerak zat cair disebut dengan gaya dinamis sedangkan gaya yang ditimbulkan gerak zat cair terhadap benda menghasilkan gaya tekanan Hidrostatis
- 9. PERSAMAAN MOMENTUM Untuk menentukan laju perubahan momentum di dalam zat cair, dipandang suatu tabung arus dengan tampang dA. Dalam hal ini aliran melalui tabung arus adalah aliran mantap. Momentum melalui tabung aliran dalam satuan waktu adalah Dimana : = rapat masa zat cair v = kecepatan aliran A = tampang aliran t = waktu V2 V1 Y X Z
- 10. PERSAMAAN MOMENTUM Integrasi persamaan dengan asumsi bahwa kecepatan aliran adalah seragam, diperoleh ; Atau Dimana V dan Q`adalah kecepatan rerata dan debit. Apabila fungsi waktu terhadap elemen zat cair untuk melintasi tabung, maka zmassa zat cair yang melewati tabung arus adalah Berdasarkan Hukum Newton II Jika diintegrasi pada seleuruh tampang dimana kecepatan aliran adalah merata maka Atau
- 11. PERSAMAAN MOMENTUM Apabila ditinjau pipa yang dibatasi tampang 1 dan 2, maka gaya yang bekerja pada zat cair dalam tabung pipa Atau dalam 3 komponen Dengan resultanta V2 V1 Y X Z
- 12. GAYA DITIMBULKAN OLEH PERUBAHAN KECEPATAN Curat yang dipasang atau disambung pada pipa, dan memancarkan aliran ke udara luar ( tekanan atmosfer ) merupakan salah satu contoh dari perubahan kecepatan yang cepat. Zat cair akan menimbulkan gaya pada curat dan menurut Hukum Newton III, aksi sama dengan reaksi, maka akan terjadi gaya serupa tetapi berlawanan arah yang dibangkitkan oleh curat pada zar cair. Gaya ini dapat digunakan untuk menentukan gaya tarik yang bekerja pada sambungan. Perencanaan baut atau las pada sambungan harus didasarkan pada gaya tarik tersebut. Dengan menggunakan persamaan momentum antara dua tampang hulu dan hilir yang ditinjau akan dapat ditentukan besarnya gaya yang terjadi pada curat. V2 V1 Y X Z Pada gambar disamping kompenen gaya yang bekerja adalah gaya hidrostatis p1 A1, p2 A2 dan gaya rekasi Rx dari curat pada zat cair. Besar perubahan momentum adalah Sehingga persamaan momentum menjadi Karena aliran menuju udara luar maka p2 = 0 sehingga
- 13. GAYA DITIMBULKAN OLEH PERUBAHAN ARAH Perubahan arah aliran dalam pipa dapat menyebabkan terjadinya gaya gaya yang bekerja pada belokan pipa. Gaya gaya tersebut disebabkan oleh gaya tekanan statis dan tekanan dinamis seperti belokan pada pipa pesat dari PLTA. Pipa pesat berfungsi sebagai penyalur air dari waduk menuju turbin pembangkit listrik ke rumah tenaga ( power House ). Jalur pipa pesat tersebut akan mengikuti topografi daerah sehingga di sepanjang pipa pesat terdapat banyak belokan. Gaya gaya yang bekerja pada belokan harus didukung oleh konstruksi penokong atau pondasi. Pada belokan tersbut akan menghasilkan gaya tarik sehingga pondasi harus mampu menahan gaya tarik. Gambar disamping menunjukkan suatu pipa dengan perubahan diameter pada belokan yang bersudut terhadap garis horizontal. Selain mengalami belokan tampang pipa juga mengalami perubahan tampang p2A2 p1A1 Rx Ry R W p1 p2 V1 V2
- 14. GAYA DITIMBULKAN OLEH PERUBAHAN ARAH Pada belokan akan terjadi gaya yang disebabkan oleh tekanan hidrostatis dan dinamis. Dengan persamaan momentum dan mengabaikan kehilangan tenaga di belokan, sehingga diperoleh : Untuk arah x : Atau Untuk arah y : Atau dengan W adalah berat zat cair pada potongan yang ditinjau. Dari kedua persamaan tersebut didapat resultan gaya R p2A2 p1A1 Rx Ry R W p1 p2 V1 V2 1 2 2 2 1 1 cos cos V V Q R A p A p x 1 2 2 2 1 1 cos cos V V Q A p A p Rx sin sin 2 2 2 V Q A p W Ry sin sin 2 2 2 V Q A p W Ry 2 2 y x R R R dan x y R R tg sudut 留 diukur terhadap horizontal menunjukkan arah kerja gaya R. gaya R tersebut akan berusaha untuk melepaskan bagian belokkan dari pipa utama, yang harus dapat ditahan oleh sambungan antar pipa dan belokan
- 15. TERIMA KASIH