Transcription
PRINSIP DASAR HIDROLIKA1.1.PENDAHULUANHidrolika adalah bagian dari hidromekanika(hydro mechanics) yang berhubungan dengan gerakair. Untuk mempelajari aliran saluran terbukamahasiswa harus menempuh mata kuliah kalkulusdan mekanika fluida lebih dulu.Dengan bekal mata kuliah kalkulus danmekanika fluida mahasiswa akan mampu memehamipenurunan persamaan-persamaan dasar danfenomena aliran yang pada prinsipnya merupakanfungsi dari tempat (x,y,z) dan waktu (t).TEP 201 - Mekanika Fluida1
·Hukum ketetapan massa, hukum ketetapanenergi dan hukum ketetapan momentum,yang akan dinyatakan dalam persamaankontinuitas, persamaan energi danpersamaan momentum.·Penjelasan perbedaan prinsip antara aliransaluran tertutup dan aliran saluran terbuka.·Jenis dan geometri saluran terbuka.TEP 201 - Mekanika Fluida2
Agar mahasiswa memahami penggunaan ataupenerapan persamaan-persamaan dasar yang telahditurunkan maka di akhir bab ini mahasiswa diberitugas untuk mengerjakan soal-soal yang adahubungannya dengan bangunan-bangunan airseperti bangunan air untuk irigasi dan/atau untukdrainase.Pada setiap soal diberi petunjuk agarmahasiswa dapat mengevaluasi sendiri apakahpekerjaannyasudah benar.TEP 201 - Mekanika Fluida3
Setelah membacamodul ini, mahasiswadapat memahamiprinsip dasar hidrolikayang berhubungandengan fenomenaaliran saluran terbuka.TEP 201 - Mekanika Fluida4
Mahasiswa dapat menjelaskankarakteristik umum aliran saluranterbuka dalam hubungannya denganperubahan terhadap waktu danperubahan terhadap tempat,hubungannya dengan elemengeometri saluran dimana aliran terjadi,serta hubungannya dengan viskositas(viscosity) cairan dan gaya gravitasi(effect of gravity).TEP 201 - Mekanika Fluida5
TEP 201 - Mekanika Fluida6
ODYNAMICSEXPERIMENTALAERODYNAMICSTEP 201 - Mekanika Fluida7
Ditinjau dari mekanika aliran, terdapat duamacam aliran yaitu aliran saluran tertutupdan aliran saluran terbuka. Dua macamaliran tersebut dalam banyak halmempunyai kesamaan tetapi berbeda dalamsatu ketentuan penting. Perbedaan tersebutadalah pada keberadaan permukaanbebas; aliran saluran terbuka mempunyaipermukaan bebas, sedang aliran salurantertutup tidak mempunyai permukaan bebaskarena air mengisi seluruh penampangsaluran.TEP 201 - Mekanika Fluida8
Dengan demikian aliran saluran terbukamempunyai permukaan yangberhubungan dengan atmosfer, sedangaliran saluran tertutup tidak mempunyaihubungan langsung dengan tekananatmosfer.Di dalam modul ini yang dibahas adalahaliran saluran terbuka (open channelflow) yang sangat erat hubungannyadengan teknik sipil.TEP 201 - Mekanika Fluida9
Seperti yang harus diketahui, airmengalir dari hulu ke hilir (kecuali adagaya yang menyebabkan aliran ke arahsebaliknya) sampai mencapai suatu elevasipermukaan air tertentu, misalnya: permukaan air di danauatau permukaan air di lautTEP 201 - Mekanika Fluida10
Tendensi/kecenderungan ini ditunjukkanaliran di saluran alam yaitu sungai.olehPerjalanan air dapat juga ditambah olehbangunan-bangunan yang dibuat oleh manusia,seperti : saluran irigasi pipa gorong - gorong (culvert), dan saluran buatan yang lain atau kanal (canal).TEP 201 - Mekanika Fluida11
Walaupun pada umumnyaperencanaan saluran ditujukan untukkarakteristik saluran buatan,namun konsep hidrauliknyadapat juga diterapkansama baiknya pada saluran alam.TEP 201 - Mekanika Fluida12
Apabila saluran terbuka terhadapatmosfer, seperti sungai, kanal, gorong-gorong,maka alirannya disebut aliran saluran terbuka(open channel flow) atau aliran permukaanbebas (free surface flow).Apabila aliran mempunyai penampangpenuh seperti aliran melalui suatu pipa, disebutaliran saluran tertutup atau aliran penuh (fullflow).TEP 201 - Mekanika Fluida13
Luas penampang (area) Lebar Permukaan (top width) Keliling Basah (Wetted Parimeter) dan Jari-jari Hydraulik (Hydraulic Radius).Yang dimaksud dengan penampangsaluran (channel cross section) adalahpenampang yang diambil tegak lurus arah aliran,sedang penampang yang diambil vertical disebutpenampang vertikal (vertical section).TEP 201 - Mekanika Fluida14
Dengan demikian apabila dasarsaluran terletak horizontal maka penampangsaluran akan sama dengan penampangvertikal.Saluran buatan biasanyadirencanakan dengan penampang beraturanmenurut bentuk geometri yang biasadigunakan,TEP 201 - Mekanika Fluida15
TEP 201 - Mekanika Fluida16
9 Bentuk penampang trapesium adalahbentuk yang biasa digunakan untuk saluran-saluran irigasiatau saluran-saluran drainasekarena menyerupai bentuk saluran alam,dimanakemiringantebingnyamenyesuaikan dengan sudut lereng alamdari tanah yang digunakan untuk salurantersebut.TEP 201 - Mekanika Fluida17
9 Bentuk penampang persegi empat atausegitiga merupakan penyederhanaan daribentuk trapesium yang biasanya digunakanuntuk saluran-saluran drainase yang melaluilahan-lahan yang sempit.9 Bentuk penampang lingkaran biasanyadigunakan pada perlintasan dengan jalan;saluraninidisebutgorong-gorong(culvert).TEP 201 - Mekanika Fluida18
Elemen geometri penampang memanjangsaluran terbuka dapat dilihat pada Gb.1.4berikut ini:yPenampang melintangdDatumθDatumGambar 1.4 Penampang memanjangdan penampang melintang aliran saluran terbukaTEP 201 - Mekanika Fluida19
dengan notasi d adalah kedalaman daripenampang aliran, sedang kedalaman yadalah kedalaman vertikal (lihat Gb.1.4),dalam hal sudut kemiringan dasar saluransama dengan θ maka :d y cos θ( 1.2)ataudy cos θTEP 201 - Mekanika Fluida20
adalah elevasi atau jarak vertikal dari permukaan airdi atas suatu datum (bidang persamaan).adalah lebar penampang saluran pada permukaanbebas(lihat Gb.1.5). Notasi atau simbol yangdigunakan untuk lebar permukaan adalah T, dansatuannya adalah satuan panjang.TEP 201 - Mekanika Fluida21
mengacu pada luas penampang melintang darialiran di dalam saluran. Notasi atau simbol yangdigunakan untuk luas penampang ini adalah A,dan satuannya adalah satuan luas.suatu penampang aliran didefinisikan sebagaibagian/porsi dari parameter penampang aliranyang bersentuhan (kontak) dengan batas bendapadat yaitu dasar dan/atau dinding saluran.TEP 201 - Mekanika Fluida22
Dalam hal aliran di dalam saluran terbukabatas tersebut adalah dasar dandinding/tebing saluran seperti yang tampakpada Gb. 1.4 di bawah ini.Notasi atau simbol yang digunakan untukkeliling basah ini adalah P, dan satuannyaadalah satuan panjang.TEP 201 - Mekanika Fluida23
TBLuas penampangKeliling basahGambar 1.5. Parameter Lebar Permukaan (T),Lebar Dasar (B), Luas Penampang danKeliling basah suatu aliranTEP 201 - Mekanika Fluida24
dari suatu penampang aliran bukan merupakankarakteristik yang dapat diukur langsung, tetapisering sekali digunakan didalam perhitungan.Definisi dari jari jari hydraulik adalah luaspenampang dibagi keliling basah, dan oleh karenaitu mempunyai satuan panjang; notasi atau simbulyang digunakan adalah R, dan satuannya adalahsatuan panjang.TEP 201 - Mekanika Fluida25
Untuk kondisi aliran yang spesifik, jari-jarihydraulik sering kali dapat dihubungkan langsungdengan parameter geometrik dari saluran.Misalnya, jari-jari hydraulik dari suatu aliran penuhdi dalam pipa (penampang lingkaran dengandiameter D) dapat dihitung besarnya jari-jarihydraulik sebagai berikut:TEP 201 - Mekanika Fluida26
AR Pw( 1.3)π .D 4 DRlingkaran π .D42Dimana:R Jari-jari hydraulik (ft/m)A Luas penampang (ft2 atau m2)Pw Keliling basah (ft atau m)D Diameter pipa (ft atau m)TEP 201 - Mekanika Fluida27
dari suatu penampangaliranadalahluaspenampangdibagilebar permukaan, danolehkarenaitumempunyaisatuanpanjang. Simbul ataunotasi yang digunakanadalah D.AD TTEP 201 - Mekanika Fluida( 1.4)28
Z A D(1.5)A ATadalah perkalian dari luaspenampang aliran A danakardarikedalamanhydraulik D. Simbol ataunotasi yang digunakanadalah Z.TEP 201 - Mekanika Fluida29
adalah perkalian dariluas penampang aliranA dan pangkat 2/3 darijari-jari hydraulik :AR2/3Persamaan / rumus elemen geometri dariberbagai bentuk penampang aliran dapatdilihat pada table 1.1.TEP 201 - Mekanika Fluida30
Tabel 1.1. Unsur-unsur geometris penampang saluranTEP 201 - Mekanika Fluida31
adalah suatu penampang saluran terbuka yanglebar sekali dimana berlaku pendekatan sebagaisaluran terbuka berpenampang persegi empatdengan lebar yang jauh lebih besar daripadakedalaman aliran B y, dan keliling basah Pdisamakan dengan lebar saluran B.Dengandemikian maka luas penampang A B . y ;P B sehingga :A B. yR yP BTEP 201 - Mekanika Fluida32
Debit aliran adalahvolume air yangmengalir melaluisuatu penampangtiap satuan waktu,simbol/notasi yangdigunakan adalah Q.Apabila hukumketetapan massaditerapkan untuk alirandiantara dua penampangseperti pada Gb.1.3 dandengan menggunakanPers.1.1.TEP 201 - Mekanika Fluida33
maka didapat persamaan sebagai berikut:m1 ρ1 . A1.V1 m2 ρ 2 . A2 .V2untuk kerapatan tetap ρ1 ρ2, sehinggapersamaan tersebut menjadi :A1 . V 1 A 2 . V 2 Q(1.6)Persamaan (1.6) tersebut di atas disebutpersamaan kontinuitas.TEP 201 - Mekanika Fluida34
Kecepatan aliran (V) dari suatu penampang alirantidak sama diseluruh penampang aliran, tetapibervariasi menurut tempatnya.Apabila cairan bersentuhan dengan batasnya(didasar dan dinding saluran) kecepatanalirannya adalah nolHal ini seringkali membuat kompleksnyaanalisis, oleh karena itu untuk keperluanpraktis biasanya digunakan harga rata-ratadari kecepatan di suatu penampang aliranTEP 201 - Mekanika Fluida35
Kecepatan rata-rata ini didefinisikansebagai debit aliran dibagi luas penampangaliran, dan oleh karena itu satuannyaadalah panjang per satuan waktu.V QA(1.7)Dimana:V Kecepatan rata – rata aliran (ft/s atau m/s)Q Debit aliran (ft3/s atau m3/s )A Luas penampang aliran (ft2 atau m2)TEP 201 - Mekanika Fluida36
Gambar 1.6.Pembagian kecepatan(velocity distribution) diarah vertikalTEP 201 - Mekanika FluidaGambar 1.6menunjukkanpembagiankecepatandiarah vertikaldengankecepatanmaksimum dipermukaan airdan kecepatannol pada dasar.37
Misalnya kecepatan aliran di suatu titikadalah v dan kecepatan rata rata aliranadalah V maka debit aliran adalah :Q V . A v .dAA(1.8)Kecepatan rata-rata dapat ditentukan dariPers.(1.8) tersebut diatasV Av . dA(1.9)ATEP 201 - Mekanika Fluida38
Aliran tetap (steady flow) merupakansalah satu jenis aliran; kata “tetap”menunjukkan bahwa di seluruh analisisaliran diambil asumsi bahwa debit alirannyatetap. Apabila aliran melalui saluranprismatis maka kecepatan aliran V jugatetap, atau kecepatan aliran tidak berubahmenurut waktu. V 0 tTEP 201 - Mekanika Fluida39
sebaliknyaapabilakecepatanaliran berubahmenurut waktu,aliran disebutaliran tidaktetap (unsteadyflow) V 0 t TEP 201 - Mekanika Fluida40
Aliran seragam (uniformflow) merupakan jenisaliran yang lain; kata“seragam” menunjukkanbahwa kecepatan alirandisepanjang saluran adalahtetap, dalam hal kecepatanaliran tidak tergantung padatempat atau tidakberubah menuruttempatnya. V 0 s TEP 201 - Mekanika Fluidasebaliknya apabilakecepatanberubah menuruttempat makaaliran disebutaliran tidakseragam(nonuniformflow). V 0 s 41
Aliran seragam dan tetap disebut aliranberaturan V V 0 0 dan s tAliran tidak seragam dapat dibagi menjadi :o aliran berubah lambat laun(gradually varied flow)o aliran berubah dengan cepat(rapidly varied flow)TEP 201 - Mekanika Fluida42
Aliran disebut berubah lambat launapabila perubahan kecepatan terjadi secaralambat laun dalam jarak yang panjang,sedangkan aliran disebut berubah denganapabila perubahan terjadi pada jarak yangpendek.Untuk saluran prismatis jenis alirantersebut diatas juga dapat dinyatakan dalanperubahan kedalaman aliran sepertiditunjukkan dalam persamaan-persamaansebagai berikut :TEP 201 - Mekanika Fluida43
h hAliran Tetap : 0 , Aliran Tidak Tetap : 0 t t h hAliran Seragam : 0 , Aliran TidakSerag am : 0 s sContoh dari perubahan kedalaman airdisepanjang aliran dapat dilihat pada Gb.1.7dibawah ini.h1h2(a)TEP 201 - Mekanika Fluida44
Air balik (backwater)Laut(b)(c)LautGambar 1.7. Perubahan kedalaman air(a. aliran seragam; b. aliran berubah lambat laun; c.aliran berubah dengan cepat) disepanjang aliranTEP 201 - Mekanika Fluida45
Aliran lamineradalah suatu tipealiran yangditunjukkan olehgerak partikelpartikel cairanmenurut garis-garisarusnya yang halusdan sejajar.TEP 201 - Mekanika FluidaSebaliknya aliranturbulen tidakmempunyai garisgaris arus yanghalus dan sejajarsama sekali46
Karakteristik aliran turbulen ditunjukkanoleh terbentuknya pusaran-pusaran dalam aliran,yang menghasilkan percampuran terus menerusantara partikel partikel cairan di seluruhpenampang aliran.Perhatikan bahwa pusaran-pusaranmenghasilkan variasi arah maupun besarnyakecepatan. Perhatikan juga bahwa pusaranpusaran pada suatu waktu memberi kontribusipada kecepatan dari partikel yang diketahui dalamarah aliran , dan pada waktu yang lain mengurangidarinya.TEP 201 - Mekanika Fluida47
Hasilnyaadalahbahwapembagiankecepatan yang diambil pada waktu yang berbedabeda tampak berbeda satu sama lain, danpembagian kecepatan tersebut akan tampak lebihkasar daripada pembagian kecepatan dari suatualiran laminerHal ini dapat diinterpertasikan bahwaperubahan kecepatan dalam aliran turbulen akandipertimbangkan sebagai aliran tidak tetap(unsteady). Namun demikian, apabila kecepatanrata-rata pada sembarang titik yang diketahui didalam aliran adalah tetap (constant), maka alirandiasumsikan sebagai aliran tetap.TEP 201 - Mekanika Fluida48
Untuk membedakan aliran apakah turbulen ataulaminer, terdapat suatu angka tidak bersatuanyang disebut Angka Reynold (ReynoldsNumber). Angka ini dihitung dengan persamaansebagai berikut:4V RRe ϑ( 1.10)Dimana:Re Angka Reynold (tanpa satuan)V Kecepatan rata-rata (ft/s atau m/s)R Jari-jari hydraulik (ft atau m)ϑ Viskositas kinematis, tersedia dalam tabelsifat-sifat cairan (ft2/s atau m2/s)TEP 201 - Mekanika Fluida49
Menurut hasil percobaan olehReynold, apabila angkaReynold kurang daripada2000, aliran biasanyamerupakan aliran laminer.Apabila angka Reynold lebihbesar daripada 4000, aliranbiasanya adalah turbulen.Sedang antara 2000 dan 4000aliran dapat laminer atauturbulen tergantung padafaktor-faktor lain yangmempengaruhi.TEP 201 - Mekanika Fluida50
Efek dari gaya gravitasi pada suatualiran ditunjukkan dalam perbandinganatau rasio antara gaya inersia dan gayagravitasi.Rasioantara gaya-gayatersebut dinyatakan dalam angka Froude,yaitu :VFR ( 1.11)g .LTEP 201 - Mekanika Fluida51
Dimana:FR angka Froude (tidak berdimensi/ tidakmempunyai satuan)V kecepatan rata-rata aliran ( ft/s atau m/s )L panjang karakteristik (dalam ft atau m)TEP 201 - Mekanika Fluida52
Dalam aliran saluran terbuka panjang karakteristikdisamakan dengan kedalaman hydraulik D.Dengan demikian untuk aliran saluran terbukaangka Froude adalah:FR Vg .D( 1.12)Apabila angka F sama dengan satu maka Pers.1.10menjadi:V g.D( 1.13)TEP 201 - Mekanika Fluida53
Dimana:g.DAdalah kecepatan rambatgelombang (celerity), darigelombang gravitasi yangterjadi dalam aliran dangkal.c gDTEP 201 - Mekanika Fluida54
Dalam hal ini aliran disebut dalamkondisi kritis, and aliran disebut aliran kritis(critical flow). Apabila harga angka FR lebihkecil daripada satu atau V 〈 g . Daliran disebut aliran sub-kritis (subcriticalflow).Dalam kondisi ini gaya gravitasimemegang peran lebih besar; dalam hal inikecepatan aliran lebih kecil daripada kecepatanrambat gelombang dan hal ini ditunjukkandengan lairannya yang tenang.TEP 201 - Mekanika Fluida55
Sebaliknya apabila harga FR lebih besardaripada satu atau V 〉g . Daliran disebut Aliran super-kritis (supercriticalflow).Dalam hal ini gaya-gaya inersia menjadidominan, jadi aliran mempunyai kecepatan besar;kecepatan aliran lebih besar daripada kecepatanrambat gelombang yang ditandai denganalirannya yang deras.TEP 201 - Mekanika Fluida56
Suatu kombinasi dari efek viskositasdan gravitasi menghasilkan salah satu dari empatregime aliran, yang disebut:¾ (a)subkritis-laminer (subcritical-laminer),apabila FR lebih kecil daripada satu dan Reberada dalam rentang laminer;TEP 201 - Mekanika Fluida57
¾ (b)superkritis-laminer (supercritical-laminer),apabila FR lebih besar daripada satu danRe berada dalam rentang laminer;¾ (c) superkritis-turbulent (supercritical-turbulent),apabila FR lebih besar daripada satu danRe berada dalam rentang laminer;¾ (d)subkritis-turbulen (subcritical-turbulent),apabila FR lebih kecil daripada satu dan Reberada dalam rentang turbulen.TEP 201 - Mekanika Fluida58
Contoh Soal 1.1 : Geometri aliranTTyy1zBB(a) Trapesium(b) Persegi empatTTyz1(c) Segitigad0y(d) LingkaranGambar 1.8.Beberapa bentuk penampangaliranterbukaTEP 201 - saluranMekanika Fluida59
(a) Suatu saluran berpenampang persegi empatseperti pada Gb.1.8 (a) mempunyai lebar dasarB 6 m dan kedalaman aliran y 0,80 m,digunakan untuk saluran drainase kota (karenapertimbangan keterbatasan lahan), tentukanbesarnya faktor geometri yang lain yaitu:A,P,T,R,D,dan Z.Jawaban:Kemiringan tebing : 1 (vertikal) : 0 (horizontal)Luas Penampang : A B x y 6m x 0,80m 4,80 m2Keliling basah: P B 2y 6m 2 x 0,80m 7,60 mTEP 201 - Mekanika Fluida60
Lebar permukaanJari-jari hydraulik:T B 6m:A 4,80 m2R 0,6316mP7,6Kedalaman hydraulik :A 4,8m 2D 0,80 mT6mFaktor Penampang aliran kritis : Z A D 4,80m2 4,80 m 4,29m2,5TEP 201 - Mekanika Fluida61
Contoh Soal 1.2 : Sifat dan tipe aliranSuatu saluran berpenampang persegiempat mempunyai lebar 3 meter dan tinggi2 meter. Kedalaman air di dalam saluranadalah 1,5 meter, dan mengalirkan airsebesar Q 30 m3/s. Tentukan luaspenampang, keliling basah, dan jari-jarihydraulik. Apakah aliran merupakan aliranlaminer atau turbulen.TEP 201 - Mekanika Fluida62
Penyelesaian:Dari bentuk penampang saluran (persegiempat),dapat dihitung dengan mudah :A 3 m x 1,5 m 4,5 mPw 3 m 2 x 1,5 m 6,0 mA4 ,5R 0 , 75 mPw6Untuk mengetahui apakah aliran laminer atauturbulen, harus dihitung dulu besarnya AngkaReynold dengan langkah sebagai berikut:TEP 201 - Mekanika Fluida63
Q 302V 6,67 m sA 4,5Re(4 6 , 67 m s 0 , 75 m ) 20 . 000 . 000 621 . 00 10 m s()Angka tersebut lebih besar daripada 4000 makaaliran adalah aliran turbulen.TEP 201 - Mekanika Fluida64
Dikerjakan dirumah dan dibahas pada waktukuliah berikutnya.(1)Gambar hubungan antara kedalaman aliran(sebagai ordinat) dan kecepatan aliran (sebagaiabsis) dalam satuan SI (m/s) untuk empat regimealiran dalam suatu saluran lebar sekali, padakertas logaritma. Viskositas dari air padatemperatur 20º adalah ϑ 1,007 x 10-6 m2/s.Gunakan persamaan Reynold dan mulai denganangka Reynold: Re 31,47 x 10-6 sampaiRe 128.000; dan persamaan Froude denganangka Froude; FR 0,125 sampai FR 64.Kemudian buat dulu tabel sebagai berikut untuk65angka Reynold : TEP 201 - Mekanika Fluida
Kedalaman aliran y (m)Kecepatan aliran V (m/s)1.2.dstKemudian buat lagi tabel seperti di atas untuk angkaFroude.Lanjutkan dengan membuat gambar pada kertaslog-log terlampir.TEP 201 - Mekanika Fluida66
(2) Untukmemudahkan perhitunganelemengeometri aliran saluran terbuka di dalam saluranberpenampang lingkaran seperti pada Gb1.9berikut ini, perlu dibuat grafik hubungan antaray/d0 sebagai ordinat dengan A/A0 , P/P0 , R/R0 ,T/d0, D/d0 dan Z/(d0)2,5 sebagai absis, dimanasubskrib o menunjukkan harga-harga tersebutpada y d0. Hitung dulu besarnya sudut θ untuksetiap perbandingan antara y dan d0 yaitu ( y/d0),ambil y/d0 mulai sama dengan 0,10 sampai 1dimana y d0. Gunakan persamaan-persamaanyang ada di tabel 1.1 seperti contoh tersebut diatas, dan buat tabel-tabel yang diperlukansebelum menggambar grafiknya.TEP 201 - Mekanika Fluida67
(3) Setelah saudara mendapat grafikgrafik/lengkung – lengkung tersebut pada soalno 2) hitung besarnya A,P,R,T,D, dan Z untuksuatu aliran saluran terbuka di dalam salurantertutup berpenampang lingkaran dengandiameter d0 1,20 m dan kedalaman alirany 0,90 m.TEP 201 - Mekanika Fluida68
VyAngka Reynold sama dengan :Re ϑUntuk air pada temperatur 20oC viskositas kinematisϑ 1,007 10 6 m 2 detRe Vyϑ V ϑ Rey(1)Dengan persamaan (1) diatas untuk setiap harga Reakan diperoleh hubungan antara V dan y.TEP 201 - Mekanika Fluida69
Ambil Re 31,25 seperti contoh di Gb.1.5 buku V.Te.Chow , untuk Re 31,25 diperoleh persamaan :1,007 10 6 m 2 det 31,25V ym31,47 10 6V myDengan demikian apabila y diketahui V dapat dihitungdan dapat dibuat tabel sebagai berikut :TEP 201 - Mekanika Fluida70
Tabel hubungan antara y dan V untuk berbagai harga ReHarga V untuk harga-harga ReyRe 31,25Re 62,5Re 125Re 250Re 500Re 020,00040,00080,00170,00340,0067TEP 201 - Mekanika Fluida71
Harga V untuk harga-harga ReyRe 2000Re 4000Re 8000Re 16000Re 32000Re 64000Re 80,42960,8593TEP 201 - Mekanika Fluida72
Tabel hubungan antara y dan V untuk berbagai harga dariAngka Frude ( FR )FR Vgy V FR 9,81 yHarga V untuk harga-harga FRyFR 0,125FR 0,250FR 0,50FR 1,00FR 2FR ,30330,60651,21312,42614,8522TEP 201 - Mekanika Fluida73
Harga V untuk harga-harga FRyFR 8FR 16FR 32FR 00,15009,704419,408938,817777,6354TEP 201 - Mekanika Fluida74
TEP 201 - Mekanika Fluida75
Untuk mempelajari lebih lanjutaliran saluran terbuka dibutuhkan“elemen geometri aliran” yaitu:Lebar Dasar (B), Lebarpermukaan (T), Kedalaman AliranLuas Penampang (A), KelilingBasah (P), dan Jari jari Hydraulik(R). Elemen geometrik ini dapatdiukur dan dihitung untuk berbagaibentuk penampang saluran.TEP 201 - Mekanika Fluida76
Kriteria aliran dibedakan ditetapkanmenurut perubahan kecepatan ataukedalaman aliran menurut waktu dantempat. Dari perubahan kecepatanatau kedalaman aliran tersebut dapatdibedakan antara : aliran tetap(steady flow) dan alairan tidak tetap(unsteady flow), aliran seragam(uniform flow) dan aliran tidakseragam (ununiform flow). Aliranseragam dapat berupa aliranberubah lambat laun (graduallyvaried flow) dan aliran berubahdengan cepat (rapidly varied flow).TEP 201 - Mekanika Fluida77
Sifat aliran dapat ditunjukkan denganhubungan antara kecepatan alirandengan faktor geometri dan viskositascairan. Hubungan ini dinyatakan dalamAngka Reynold (Re) yang tidakberdimensi. Angka tersebutmenunjukkan adanya Aliran Laminer danAliran Turbulen.Re 4VRϑTEP 201 - Mekanika Fluida78
Tipe aliran dapat ditunjukkandengan hubungan antarakecepatan aliran dengan faktorgeometri dan gaya gravitasi.Hubungan tersebut dinyatakandalam Angka Froude (FR) yangtidak berdimensi. Angka Froudetersebut menunjukkan adanyaaliran kritis, aliran Sub kritis danAliran Superkritis.TEP 201 - Mekanika FluidaVFR gD79
Bentuk aliran laminer, aliranturbulen, aliran kritis, aliransub kritis dan aliran superkritisdapat dilihat pada CDterlampir.TEP 201 - Mekanika Fluida80
TEP 201 - Mekanika Fluida81
dengan teknik sipil. TEP 201 - Mekanika Fluida 10 Seperti yang harus diketahui, air mengalir dari hulu ke hilir (kecuali ada . Notasi atau simbol yang digunakan untuk lebar permukaan adalah T, dan satuannya adalah satuan panjang. TEP 201 - Mekanika Fluida 22 mengacu pada luas penampang melintang dari aliran di dalam saluran.
