1 / 18

Mekanika Fluida II

Mekanika Fluida II. Week #5. Aliran kritis, superkritis, dan sub kritis. Variasi energi spesifik berdasarkan perubahan kedalaman. Untuk suatu debit tetap : Energi spesifik minimum pada kedalaman Yc. Kedalaman ini dikenal sebagai kedalaman kritis.

maisie-humphrey
Download Presentation

Mekanika Fluida II

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Mekanika Fluida II Week #5

  2. Aliran kritis, superkritis, dan sub kritis Variasi energi spesifik berdasarkan perubahan kedalaman

  3. Untuk suatu debit tetap : Energi spesifik minimum pada kedalaman Yc. Kedalaman ini dikenal sebagai kedalaman kritis. Untuk nilai lain dari energi spesifik terdapat dua macam kedalaman : aliran subkritis y > yc aliran superkritis y < yc Untuk suatu energi tetap Debit aliran akan maksimum pada kedalaman kritis Yc.

  4. Persamaan kedalaman kritis dapat diperoleh dengan mendiferensiasikan Es Karena dengan limit Karena Q = q b, B = b dan A = by dan mengambil a= 1

  5. Substitusi Yc ke persamaan energi maka akan diperoleh Bilangan Froude

  6. Fr < 1sub kritis kecepatan air < kecepatan gelombang hulu aliran dipengaruhi pengendali hilir Fr = 1 kritis Fr >1 super kritis kecepatan air > kecepatan gelombang hulu aliran tidak dipengaruhi pengendali hilir Aliran sub dan super kritis

  7. Saluran dengan lebar 6 meter mengalirkan air 20 m3/det. Tentukan kedalaman air ketika energi spesifik dari aliran minimum. Q = 20 m3/det b = 6 m q = Q/b = 20/6 = 3,33 m3/det (permeter lebar aliran) yc= (q2/g)1/3 = (3,332/9,81)1/3 = 1,04 m

  8. Tentukan kecepatan kritis (kecepatan pada saat kedalaman kritis) pada soal di atas Vc = q/yc = 3,33/ 1,04 = 3,2 m/det

  9. Hitunglah energi spesifik minimum. Esc = 3/2 Yc = 3/2 * 1,04 m = 4,56 m Tentukan tipe alirannya jika kecepatan rata-ratanya 2 m/det. Tipe aliran : Yc = 1,04 m Yn = Q/(V . b) = 20 / (2 . 6) = 1,6 m Karena Yn > Yc aliran tenang.

  10. Aplikasi persamaan momentum untuk aliran berubah cepat Gaya-gaya pada aliran yang meliputi hydraulic jump

  11. Pada debit konstan Dari substitusi dapat diperoleh atau Penurunan lebih lanjut dapat diperoleh

  12. Manakah yang benar ? • Yc = 3/2 Es • Yc = 2 Es • Yc = 2/3 Es • Yc = 3 Es

  13. Panjang loncatan air Tidak ada rumus teoritis yang dapat digunakan untuk menghitungnya. Panjang loncatan air dapat ditentukan dengan percobaan di laboratorium. Untuk saluran segiempat, panjang loncatan air diambil 5 – 7 kali tinggi loncatan air. Smetana (1953): L = {Range(5-7)}(y2-y1) Woyeski (1931): L = {8-0,05(y2-y1)}(y2-y1)

  14. contoh • Saluran segi empat dengan lebar 3 m mengalirkan air dengan debit 15 m3/det pada kedalaman 0,6 m sebelum masuk ke loncatan air. Hitunglah kedalaman kritis dan kedalaman air di hilir serta panjang loncatan

  15. q = 15/3 = 5 m3/d/m Kedalaman kritis yc = (5^2/9,81)^(1/3)=1,366 Kecepatan aliran = V1 = q/ y1 = 5 / 0,6 = 8,33 m/det Bilangan Froude hulu saluran Fr1 = 8,33 / (9,81 x 0,6)^(0,5) = 3,435 Kedalaman di hilir Diperoleh y2 = 2,63 m Panjang loncat air = R{5 – 7} ( 2,63 – 0,6 ) = R{10 – 14} m

More Related