Rachmadani, Lucia Putri (2019) Kajian Distribusi Kecepatan dan Tegangan Geser di Depan Pintu Sorong dengan Menggunakan Acoustic Doppler Velocimeter (ADV). Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Aliran pada saluran terbuka mengalirkan permukaan bebas yang dipengaruhi oleh atmosfer dimana permukaan bebas menjadi batas antara dua fluida yang mempunyai beda kerapatan yaitu cairan dan udara. Aliran pada saluran terbuka dapat terjadi dalam bentuk yang bervariasi. Hal ini yang menyebabkan analisa aliran pada saluran terbuka lebih sulit dibandingkan dengan aliran pada saluran tertutup. Pada saluran terbuka telah banyak dikembangkan rumus-rumus empiris untuk menghitung kecepatan aliran terutama untuk aliran seragam, tetapi untuk aliran tidak seragam masih sangat minim. Aliran tidak seragam dapat terjadi salah satunya akibat adanya pembendungan. Pembendungan salah satunya dapat dilakukan dengan penempatan pintu sorong yang mempengaruhi kecepatan aliran yang terjadi pada saluran tersebut. Untuk mengukur kecepatan aliran dapat menggunakan alat yang telah dikembangkan oleh Sontek, San Diego, USA yaitu Acoustic Doppler Velocimeter (ADV) yang bekerja menggunakan hukum fisika efek Doppler. Alat ini dapat mengukur kecepatan aliran 3 dimensi yaitu longitudinal, transversal dan vertikal. Pada penelitian ini, analisa dilakukan pada aliran berubah beraturan (aliran diperlambat) dengan penempatan pintu sorong. Dengan penempatan pintu sorong laju aliran di saluran akan mengalami perlambatan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui distribusi kecepatan dan tegangan geser di hulu pintu sorong dengan menggunakan ADV dan secara teoritis, serta mengetahui vektor aliran di hulu pintu sorong. Pengukuran di hulu pintu sorong menggunakan Acoustic Doppler Velocimeter dilakukan pada debit sebesar 2,3 l/det dengan bukaan pintu 2,3 cm dan 2,5 cm. Pada bukaan pintu 2,3 cm diperoleh nilai kecepatan longitudinal terbesar pada CS180 pada kedalaman 13,715 cm sebesar 17,198 cm/det, dan pada bukaan pintu 2,5 cm diperoleh nilai kecepatan longitudinal terbesar pada CS180 pada kedalaman 11,976 sebesar 19,536 cm/det. Kecepatan aliran pada a2,3 memiliki nilai yang lebih kecil dari pada a2,5 cm karena pengaruh dari besarnya bukaan pintu maka semakin cepat pula kecepatan alirannya. Vektor aliran yang terjadi pada aliran diperlambat menggunakan pintu sorong pada section dekat pintu sorong yaitu CS10 pada bukaan pintu 2,3 cm dan bukaan pintu 2,5 cm arah vektor aliran turun karena adanya pengrauh arah aliran yang lewat dibawah pintu. Besar kecepatan longitudinal semakin ke permukaan juga semakin kecil. Sedangkan pada CS30 hingga CS180 besar kecepatan longitudinal semakin ke permukaan nilainya semakin besar. Untuk perhitungan tegangan geser, nilai tegangan geser terbesar terjadi pada daerah inner region untuk tiap section dikarenakan pengaruh dari gesekan dasar saluran. Sedangkan untuk daerah outer region nilai tegangan geser semakin ke permukaan semakin kecil.
English Abstract
Flow in the open channel flows the free surface which is influenced by the atmosphere where the free surface becomes the boundary between the two fluids which have a density difference namely liquid and air. Flow in open channels can occur in various forms. This causes the flow analysis in open channels is more difficult than the flow on closed channels (pipe). In open channels many empirical formulas have been developed to calculate flow velocity especially for uniform flow, but for non-uniform flow it is very minimal. Nonuniform flow can happened one of them due to damming. Damming can be done by placing a sluice gate that affects the flow velocity that occurs on the channel. To measure flow velocity can use a tool that has been developed by Sontek, San Diego, USA, namely Acoustic Doppler Velocimeter (ADV) which works using the physical laws of Doppler effects. This tool can measure the flow velocity of 3 dimensions, namely longitudinal, transverse and vertical. In this study, analysis was carried out on decelerated flow (slowed flow) with the placement of sluice gate. With the placement of sluice gate the flow rate in the channel will experience a slowdown. This study aims to determine the velocity distribution and shear stress in the upstream sluice gate using ADV and theoretically, and to know the flow vector in the upstream of the sluice gate. The measurements in the upstream sluice gate using Acoustic Doppler Velocimeter were carried out at a discharge of 2.3 l / sec with a door opening of 2.3 cm and 2.5 cm. At the 2.3 cm door opening the largest longitudinal velocity was obtained at CS180 at a depth of 13.715 cm at 17.198 cm / sec, and at the 2.5 cm door opening the largest longitudinal velocity at CS180 at a depth of 11.976 was 19.536 cm / sec. The velocity flow at a2.3 has a value smaller than a2.5 cm because of the influence of the size of the door opening, the faster the flow rate. The flow vector that occurs on the flow is slowed using a sluice gate in the section near the sluice gate namely CS10 on the 2.3 cm door opening and the 2.5 cm door opening toward the flow vector down because of the direction of flow passing under the sluice gate. The length of the longitudinal speed gets to the surface even smaller. Whereas in CS30 to CS180 the longitudinal speed is greater the more the surface value is rising. For the calculation of shear stress, the largest shear stress value occurs in the inner region for each section due to the influence of the friction base of the channel. Whereas for the outer region, the value of shear stress is getting smaller and smaller.
Other obstract
-
| Item Type: | Thesis (Sarjana) |
|---|---|
| Identification Number: | SKR/FT/2019/134/051904622 |
| Uncontrolled Keywords: | aliran diperlambat, Acoustic Doppler Velocimeter, distribusi kecepatan, vektor aliran, tegangan geser. decelerated flow, Acoustic Doppler Velocimeter, velocity distribution, vector flow, shear stress. |
| Subjects: | 600 Technology (Applied sciences) > 628 Sanitary engineering > 628.1 Water supply > 628.14 Collection and distribution systems > 628.144 Distribution systems |
| Divisions: | Fakultas Teknik > Teknik Pengairan |
| Depositing User: | Budi Wahyono Wahyono |
| Date Deposited: | 15 Sep 2020 03:31 |
| Last Modified: | 15 Sep 2020 03:31 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/170877 |
Actions (login required)
 |
View Item |