Discharge Over Weirs - Kelompok 6
Discharge Over Weirs - Kelompok 6
Discharge Over Weirs - Kelompok 6
= 21,35 detik
maka, = 5/21,35 x liter/detik x 1m
3
/1000 liter
= 2,34 x 10
-4
m
3
/dt
4
10 . 684 , 4
35 , 21
3
10 1
3
10
=
=
|
.
|
\
|
c
=
c
c
t t V
Q
( )
2
/
3 3
10
2
dt m
t
V
t
Q
-
- =
c
c
2 3 5 3
2
/ 10 . 097 , 1 10 .
35 , 21
5
dt m
= =
Bahwa,
V = 0,5 x skala terkecil
= 0,5 x 0,001 = 5 . 10
-4
m
3
t = 0,5 x skala terkecil
= 0,5 x 0,001 = 5 . 10
-4
dt
Sehingga,
2
2
2
2
t
t
Q
V
V
Q
Q A - |
.
|
\
|
c
c
+ A - |
.
|
\
|
c
c
= A
( ) ( ) ( ) ( )
2
4
2
4
2
4
2
4
10 . 5 10 . 97 , 10 10 . 5 10 . 684 , 4
- + - =
= 59,64 . 10
-8
m
3
/dt
Jadi, ralat perambatan Q = Q/Q x 100 %
= 59,64.10
-8
/ 2,34. 10
-4
x 100 %
t
V
Q =
t
V
Q =
= 0,2549 %
Keseksamaan Q = ( 100 0,0104) % = 99,745%
Ralat Perambatan H
H = Gauge Reading N
= 79 mm 72 mm
= 7 mm
H = 0,5 x skala terkecil
= 0,5 x 1 mm = 0,5 mm
Jadi, ralat perambatan H = H/H x 100%
= 0,5/7 x 100 %
= 7,143 %
Keseksamaan H = ( 100 7,143) %
= 92,857%
Untuk perhitungan selanjutnya dapat dilihat dalam tabel.
Weirs V-notch 90
o
Data: Variasi katup tutup 3 putaran, buka 1 putaran
Ralat Perambatan Q
( m
3
/dt )
dari data : V = 5 liter
= 21,48 detik
maka, = 5/21,48 x liter/detik x 1m
3
/1000 liter
= 2,328 x 10
-4
m
3
/dt
5
10 . 655 , 4
48 , 21
3
10 1
3
10
=
=
|
.
|
\
|
c
=
c
c
t t V
Q
t
V
Q =
t
V
Q =
( )
2
/
3 3
10
2
dt m
t
V
t
Q
-
- =
c
c
2 3 5 3
2
/ 10 . 084 , 1 10 .
48 , 21
5
dt m
= =
Bahwa,
V = 0,5 x skala terkecil
= 0,5 x 0,001 = 5 . 10
-4
m
3
t = 0,5 x skala terkecil
= 0,5 x 0,001 = 5 . 10
-4
dt
Sehingga,
2
2
2
2
t
t
Q
V
V
Q
Q A - |
.
|
\
|
c
c
+ A - |
.
|
\
|
c
c
= A
( ) ( ) ( ) ( )
2
4
2
5
2
4
2
5
10 . 5 10 . 084 , 1 10 . 5 10 . 655 , 4
- + - =
= 23,8977. 10
-9
m
3
/dt
Jadi, ralat perambatan Q = Q/Q x 100 %
= 23,8977.10
-9
/ 2,328. 10
-4
x 100 %
= 0,01027 %
Keseksamaan Q = ( 100 0,01027) % = 99,9897 %
Ralat Perambatan H
H = Gauge Reading N
= 83 mm 72 mm
= 11 mm
H = 0,5 x skala terkecil
= 0,5 x 1 mm = 0,5 mm
Jadi, ralat perambatan H = H/H x 100%
= 0,5/11 x 100 %
= 4,545 %
Keseksamaan H = ( 100 4,545) %
= 95,455 %
5.3.3 Perhitungan Data Hasil Praktikum
Weir Rectangular Plate
Data: Variasi katup tutup 3 putaran, buka 1 putaran
( m
3
/dt )
dari data : V = 5 liter
= 21,35 detik
maka, = 5/21,35 x liter/detik x 1m
3
/1000 liter
= 2,34 x 10
-4
m
3
/dt
H = Gauge Reading N
= 79 mm 72 mm
= 9 mm
= 0,009 m
Log Q = log 2,34 x 10
-4
= -3,631
Log H = log 0,009 = -2,046
Untuk selanjutnya dapat dilihat pada tabel.
Weirs V-notch 90
o
Data: Variasi katup tutup 3 putaran, buka 1 putaran
( m
3
/dt )
dari data : V = 5 liter
= 21,48 detik
maka, = 5/21,48 x liter/detik x 1m
3
/1000 liter
= 2,328 x 10
-4
m
3
/dt
t
V
Q =
t
V
Q =
t
V
Q =
t
V
Q =
H = Gauge Reading N
= 83 mm 72 mm
= 11 mm
= 0,011 m
Log Q = log 2,328 x 10
-4
= -3,633
Log H = log 0,011 = -1,959
Untuk selanjutnya dapat dilihat pada tabel.
5.3.4 Tabel Hasil Pengolahan Data
Weir Rectangular Plate
Bukaan Katup G t Q x 10
-4
H Log Q Log H H Keseksamaan
Delivery By Pass (mm) (dt) m
3
/dt (m) (%) (%)
Buka penuh Tutup penuh 80 21.22 2.356 0.008 -3.628 -2.097 6.25 93.75
Tutup 3putaran Tutup penuh 80 21.29 2.349 0.008 -3.629 -2.097 6.25 93.75
Buka penuh Buka 1 putaran 80 21.27 2.351 0.008 -3.629 -2.097 6.25 93.75
Tutup 3 putaran Buka 1 putaran 79 21.35 2.342 0.007 -3.630 -2.155 7.14 92.857
Buka penuh Buka 1,5 putaran 78 22.58 2.214 0.006 -3.655 -2.222 8.33 91.667
Tutup 3 putaran Buka 1,5 putaran 78 22.4 2.232 0.006 -3.651 -2.222 8.33 91.667
Buka penuh Buka 2 putaran 75 26.1 1.916 0.003 -3.718 -2.523 16.67 83.33
Tutup 3 putaran Buka 2 putaran 74 24.22 2.064 0.002 -3.685 -2.699 25.00 75
V-notch
Bukaan Katup G t Q x 10
-4
H Log Q Log H H Keseksamaan
Deliver By Pass (mm) (dt) m
3
/dt (m) (%) (%)
Buka penuh Tutup penuh 82 21.16 2.363 0.01 -3.627 -2 5 95
Tutup 3putaran Tutup penuh 83 21.32 2.345 0.011 -3.630 -1.959 4.545 95.455
Buka penuh Buka 1 putaran 83 21.38 2.339 0.011 -3.631 -1.959 4.545 95.455
Tutup 3 putaran Buka 1 putaran 83 21.48 2.328 0.011 -3.633 -1.959 4.545 95.455
Buka penuh Buka 1,5 putaran 83 21.93 2.280 0.011 -3.642 -1.959 4.545 95.455
Tutup 3 putaran Buka 1,5 putaran 83 21.93 2.280 0.011 -3.642 -1.959 4.545 95.455
Buka penuh Buka 2 putaran 83 24.75 2.020 0.011 -3.695 -1.959 4.545 95.455
Tutup 3 putaran Buka 2 putaran 83 24.71 2.023 0.011 -3.694 -1.959 4.545 95.455
y = 0.0005x + 0.0159
0
0.005
0.01
0.015
0.02
0.025
0.03
0.035
0.000 10.000 20.000 30.000 40.000
Q-H pada Vnots
Q-H pada Vnots
Linear (Q-H pada
Vnots)
y = 0.0009x + 0.003
0
0.005
0.01
0.015
0.02
0.025
0.03
0.035
0.000 10.000 20.000 30.000 40.000
"Q-H Rectangular"
"Q-H Rectangular"
Linear ("Q-H
Rectangular")
y = 0.0009x + 0.003
y = 0.0005x + 0.0159
0
0.005
0.01
0.015
0.02
0.025
0.03
0.035
0.000 5.000 10.000 15.000 20.000 25.000 30.000 35.000
H
(
m
)
Qx10
-4
(m
3
/dt
Grafik Hubungan Q-H pada Rectangular dan V-notch
Grafik Hubungan Q-H pada
Rectangular
Grafik Hubungan Q-H pada Vnots
Linear (Grafik Hubungan Q-H pada
Rectangular)
Linear (Grafik Hubungan Q-H pada
Vnots)
y = 0.3779x - 0.1871
-1.700
-1.650
-1.600
-1.550
-1.500
-4.000 -3.800 -3.600 -3.400 -3.200 -3.000
Grafik Hubungan Log Q dan Log H
pada V-notch
Grafik Hubungan Log Q
dan Log H pada V-
notch
Linear (Grafik
Hubungan Log Q dan
Log H pada V-notch)
y = 0.858x + 1.4775
-1.900
-1.800
-1.700
-1.600
-1.500
-1.400
-4.000 -3.800 -3.600 -3.400 -3.200 -3.000
LogQ dan LogH pada Rectangular
LogQ dan LogH pada
Rectangular
Linear (LogQ dan
LogH pada
Rectangular)
y = 0.858x + 1.4775
y = 0.3779x - 0.1871
-2.000
-1.900
-1.800
-1.700
-1.600
-1.500
-1.400
-4.200 -3.200 -2.200
L
o
g
H
Log Q
Grafik Perbandingan LogQ dan LogH pada Rectanula dan Vnotch
Rectangular
V-notch
Linear (Rectangular)
Linear (V-notch)
Mencari nilai C
D
1. Untuk rectangular Plate
Dari grafik Log H Q pada rectangular plat diperoleh sebuah persamaan garis
y =0,858+1,477
Kemiringan ( gradient (m) ) dari grafik adalah
858 , 0
10
10
3
2
3
4
=
-
-
=
H
Q
m
0858 , 0
2
3
=
H
Q
Maka,
g b
H
Q
g H b
Q
C
D
2
1
2
3
2 ..
3
2
2
3
2
3
- - =
=
81 , 9 2 ) 03 , 0 ( 2
3
) 0858 , 0 (
- -
- =
D
C
48 . 0 =
D
C
2. Untuk V-Plate
Dari grafik H Q pada V-Plate diperoleh sebuah persamaan :
y = 0.001+0,015
Kemiringan ( gradient (m) ) dari grafik adalah
001 , 0
10
10
3
2
3
4
=
-
-
=
H
Q
m
2
2
3
10 001 , 0
- =
H
Q
Maka,
g
H
Q
g H
Q
C
D
2 tan
1
8
15
2 tan ..
15
8
2
3
2
5
u
u
- - =
=
Dimana,
15 30 2 = = u u
81 , 9 2 15 tan 8
15
) 10 116 , 0 (
2
- -
- - =
D
C
056 , 0 =
D
C
1.7 Analisa Grafik
Pada grafik perbandingan H Q antara weir yang berbentuk rectangular dan
weir yang berbentuk V, terlihat bahwa grafik H dan Q memiliki suatu persamaan garis
lurus yang sejajar satu sama lain. Semakin tinggi nilai H maka akan semakin tinggi pula
nilai Q begitu pun sebaliknya.
Dari grafik itu pula kita dapat melihat bahwa jumlah debit dengan weir
berbentuk V-notch lebih banyak dibandingkan dengan weir yang berbentuk rectangular,
oleh karena itu weir yang berbentuk V akan lebih baik jika digunakan, karena
menghasilkan debit air yang lebih banyak.
Sedangkan pada grafik Log G dan Log H, memiliki persamaan garis lurus
seperti grafik H-Q dan memiliki nilai Log G pada weir yang berbentuk V yang lebih
besar daripada Log G pada weir yang berbentuk rectangular.
1.8 Jawaban Tugas
1. Untuk meningkatkan kualitas pengukuran Discharge Over Weir, maka:
- Pompa harus menghasilkan debit yang konstan.
- Volumeter harus memiliki ketelitian yang tinggi.
2. Apabila grafik hubungan antara log Q dan log H tidak linear, maka slope terbaik
tidak dapat dicari, sehingga pengukuran tidak dapat akurat dan Cd tidak dapat
dicari.
3. Bentuk plat selain bentuk V dan rectangular dapat digunakan karena harga Cd
dapat dibandingkan dengan harga Cd dari kedua plat tersebut.
4. Perbedaan Cd bentuk rectangular dan V disebabkan oleh debit pada aliran keluar
penampang yang berbeda. Debit berbanding lurus dengan Cd, apabila debit
dipengaruhi oleh luasan penampang keluar, maka Cd dipengaruhi oleh luas
outlet dan bentuk penampang weir.
5. Hukum Bernoulli tetap berlaku meskipun pengambilan titik m dalam tangki
sedangkan titik N pada saat air telah keluar dari plat.
g
Um
2
+
w
Pm
+ z
m
=
g
U
N
2
2
+
w
PN
+ z
N
Dimana diasumsikan tidak ada energi yang hilang.
1.9. Kesimpulan Dan Saran
1.9.1Kesimpulan
- Coefficient of discharge of weirs dipengaruhi pula oleh bentuk weir yang
digunakan dan luasan dari weir tersebut.
- Dengan mengetahui permukaan level air, maka dapat diketahui limpahan
air yang keluar.
- Adanya ralat pada data pengamatan disebabkan oleh :
Kesalahan pembacaan skala atau pembacaan skala yang kurang tepat
Permukaan air mengalami gelombang akibat debit aliran air yang
tidak konstan.
Adanya pembulatan pada perhitungan data
- Hasil perhitungan coefficient of discharge :
Untuk rectangular plate, C
D
= 0,34
Untuk V-Plate, C
D
= 0,056
- Dari tabel perbandingan H dan Q terlihat bahwa debit air ( Q ) yang
keluar dari weir yang berbentuk V akan lebih banyak daripada yang
keluar dari weir yang berbentuk rectangular.
1.9.2Saran
- Air yang digunakan sebaiknya diganti dengan air yang bersih sehingga
tidak ada kotoran-kotoran yang ada pada pipa mungkin berpengaruh
pada debit air yang tidak konstan.
- Dalam melakukan pembacaan pada alat sebaiknya dilakukan oleh dua
orang atau lebih untuk mengurangi human error.
- Volume meter sebaiknya diperbaiki sehingga mengurangi kesalahan
pembacaan volume air yang masuk.
- Katub by pass dari delivery agar diperbaiki kepresisiannya.
- Melakukan pengukuran dengan cermat dan teliti