BKG

Utomo, Gloria Dihan (2019) Kajian Distribusi Kecepatan dan Tegangan Geser pada Aliran Diperlambat Menggunakan Acoustic Doppler Velocimeter (ADV). Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Indonesian Abstract

Saluran terbuka seperti sungai, parameter saluran sangat tidak teratur baik terhadap ruang dan waktu, sehingga analisis pada saluran terbuka sulit untuk diselesaikan secara analitis. Pada saluran terbuka sering terjadi aliran tidak seragam yang diakibatkan oleh beberapa hal, salah satunya adalah karena adanya pembendungan. Dengan adanya pembendungan mengakibatkan adanya penurunan laju aliran yang terjadi di hulu bangunan dan distribusi aliran yang tidak merata. Rumus untuk menghitung kecepatan pada aliran seragam sudah banyak dikembangkan, namun apakah rumus seragam masih bisa dipakai untuk aliran tidak seragam akan dibahas pada penelitian ini. Adapun alat untuk menganalisa aliran pada saluran terbuka, salah satunya adalah Acoustic Doppler Velocimeter menggunakan hukum fisika Efek Doppler. Alat tersebut mampu mengukur 3 arah aliran yaitu longitudinal, transversal, dan vertikal. Pada penelitian ini, analisa dilakukan pada aliran berubah beraturan (aliran diperlambat) dengan penempatan ambang tajam. Dengan penempatan ambang tajam laju aliran di saluran akan mengalami perlambatan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui distribusi kecepatan dan tegangan geser pada aliran diperlambat dengan menggunakan ADV dan secara teoritis, serta mengetahui vektor aliran yang terjadi pada aliran diperlambat. Pengukuran kecepatan pada aliran diperlambat menggunakan Acoustic Doppler Velocimeter dilakukan pada debit sebesar 2.3 l/det dengan tinggi ambang 13 dan 15 cm. Pada tinggi ambang 13 cm diperoleh nilai kecepatan longitudinal terbesar pada section 180 pada kedalaman 11.908 cm sebesar 18.833 cm/det, dan pada tinggi ambang 15 cm diperoleh nilai kecepatan longitudinal terbesar pada section 180 pada kedalaman 13.467 sebesar 18.055 cm. Serta semakin ke hilir nilai kecepatan aliran semakin kecil. Kecepatan aliran pada tinggi ambang 13 cm memiliki nilai yang lebih besar daripada tinggi ambang 15 cm karena luas penampang pada tinggi ambang 13 cm setiap sectionnya memiliki nilai yang lebih kecil. Dengan menggunakan rumus teoritis (Von Karman dan Logaritmik) dibandingkan dengan data hasil ADV pada tinggi ambang 13 cm maupun tinggi ambang 15 cm di section 30-180 pada inner region memiliki bentuk grafik yang hampir berhimpit karena rumus von karman dan logaritmik digunakan untuk daerah inner region tetapi memungkinkan untuk daerah outer region, sedangkan untuk section 10 memiliki grafik yang berbeda dikarenakan pengaruh dari ambang tajam. Vektor aliran yang terjadi pada aliran diperlambat pada tinggi ambang 13 cm dan 15 cm untuk section 30-180 memiliki arah vektor lurus (longitudinal), sedangkan untuk section 10 (section dekat ambang) memiliki arah vektor naik (vertikal) dikarenakan nilai kecepatan aliran arah vertikal maksimum terjadi pada section dekat ambang dikarenakan adanya pengaruh dari limpasan aliran diatas ambang. Untuk nilai tegangan geser terbesar yang terjadi pada aliran diperlambat terjadi pada daerah inner region untuk tiap section dikarenakan pengaruh dari gesekan dasar saluran.

English Abstract

Open channel like rivers, has irregular channel parameters for both space and time, so that analysis on open channel is difficult to solve analytically. In open channels there is often non uniform flow caused by several things, one of them is due to damming. With the damming, it causes a decrease in the flow rate that occurs in the upper part of the building and uneven flow distribution. The formula for calculating the velocity on uniform flow has been widely developed, but whether the uniform formula can still be used for non-uniform flow will be discussed in this study. The tools for analyzing the flow in open channels, one of them is the Acoustic Doppler Velocimeter using the physical laws of the Doppler Effect. The tool is able to measure 3 directions of flow, namely longitudinal, transverse, and vertical. In this study, analysis is carried out at gradually varied flow (decelerated flow) with a sharp crested weir placement. By placing a sharp crested weir the flow rate in the channel will experience a slowdown in flow rate. This study aims to determine the velocity and shear stress distribution at decelerated flow using ADV and theoretically, and knowing the flow vectors that occur in the decelerated flow. The measurement of velocity at the decelerated flow using the Acoustic Doppler Velocimeter performed at a discharge of 2.3 lt/sec with a sharp crested weir height of 13 and 15 cm. At the height of 13 cm, the largest longitudinal velocity value obtained at section 180 at a depth of 11.908 cm was 18.833 cm/sec, and at the height of 15 cm the value of the largest longitudinal velocity obtained at section 180 at a depth of 13,467 was 18,055 cm. And the more downstream the flow velocity gets smaller. The flow velocity at the height of 13 cm has a value greater than the height of 15 cm because the cross-sectional area in the height of 13 cm each section has a smaller value. Using the theoretical formula (Von Karman and Logarithmic) compared with the results of ADV data at the height of 13 cm and 15 cm on section 30 until 180 on the inner region has a graph that almost coincides because of the von karman formula and logarithmic is used for the inner region but allows for the outer region, whereas for section 10 it has a different graph due to the influence of a sharp crested weir. The flow vector that occurs at the decelerated flow at the height of 13 cm and 15 cm for section 30 until 180 having a straight (longitudinal) vector direction, whereas for section 10 (section near the sharp crested weir) has a rising (vertical) vector direction because the maximum vertical direction flow velocity value occurs in a section near the sharp crested weir due to the influence of runoff flow above the sharp crested weir. For the largest shear stress value that occurs at decelerated flow occurs in the inner region for each section due to the influence of the channel friction base.

Other Language Abstract

-

Item Type: Thesis (Sarjana)
Identification Number: SKR/FT/2019/140/051904613
Uncontrolled Keywords: Aliran Diperlambat, Acoustic Doppler Velocimeter, Distribusi Kecepatan, Vektor Aliran, Tegangan Geser. Decelerated Flow, Acoustic Doppler Velocimeter, Velocity Distribution, Flow Vector, Shear Stress.
Subjects: 600 Technology (Applied sciences) > 628 Sanitary engineering > 628.1 Water supply / Water-supply > 628.14 Collection and distribution systems > 628.144 Distribution systems
Divisions: Fakultas Teknik > Teknik Pengairan
Depositing User: Budi Wahyono
URI: http://repository.ub.ac.id/id/eprint/170890
Text
Gloria Dihan Utomo (2).pdf

Download | Preview

Actions (login required)

View Item View Item