Ringkasan Bab dan Panduan Belajar
Bab ini membahas berbagai aspek aliran dalam saluran terbuka. Aliran tipikal dalam saluran terbuka didorong oleh komponen gravitasi dalam arah aliran. Karakter aliran seperti ini bisa sangat dipengaruhi oleh bilangan Froude, yang merupakan rasio kecepatan fluida terhadap kecepatan gelombang permukaan bebas. Diagram energi spesifik digunakan untuk memberikan wawasan tentang proses aliran yang terlibat dalam aliran saluran terbuka.
Aliran saluran dengan kedalaman seragam dicapai dengan keseimbangan antara energi potensial yang hilang oleh fluida saat meluncur turun bukit dan energi yang terdispersi oleh efek viskositas. Atau, ini mewakili keseimbangan antara gaya berat dan gaya gesek. Hubungan antara laju aliran, kemiringan saluran, geometri saluran, dan kasar permukaan saluran diberikan oleh persamaan Manning. Nilai koefisien Manning yang digunakan dalam persamaan Manning bergantung pada kekasaran material permukaan.
Lonjakan hidrolik adalah contoh dari aliran saluran terbuka dengan kedalaman yang tidak seragam. Jika bilangan Froude dari aliran lebih besar dari 1, aliran tersebut bersupercritical, dan lonjakan hidrolik dapat terjadi. Persamaan momentum dan massa digunakan untuk mendapatkan hubungan antara bilangan Froude hulu dan rasio kedalaman melintasi lonjakan. Energi yang terdispersi dalam lonjakan dan kehilangan energi kemudian dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan energi.
Penggunaan weir untuk mengukur laju aliran dalam saluran terbuka dibahas. Hubungan antara laju aliran dan kepala weir diberikan baik untuk weir dengan tepi tajam maupun weir dengan lebar luas.
Berikut adalah daftar periksa sebagai panduan studi untuk bab ini. Setelah Anda menyelesaikan studi seluruh bab dan latihan akhir bab, Anda seharusnya dapat:
1. tuliskan arti istilah-istilah yang tercantum di sini di pinggir dan pahami setiap konsep terkait. Istilah-istilah ini sangat penting dan ditetapkan dalam huruf miring, tebal, dan jenis warna dalam teks.
2. menentukan bilangan Froude untuk aliran tertentu dan menjelaskan konsep aliran subkritis, kritis, dan superkritis.
3. Plot dan Interpretasi Diagram Energi Spesifik:
4. Penggunaan Persamaan Manning untuk Menganalisis Aliran dengan Kedalaman Seragam dalam Saluran Terbuka:
5. Perhitungan Properti seperti Rasio Kedalaman dan Kehilangan Kepala untuk Lonjakan Hidrolik:
6. Penentuan Laju Aliran melalui Weir Tepi Tajam, Weir Lebar, dan Pintu Air Bawah:
Beberapa persamaan penting dalam bab ini adalah:
