FENOMENA OSILASI DALAM TANGKI PENDATAR AKIBAT PERUBAHAN KECEPATAN ALIRAN MENGGUNAKAN PENDEKATAN MODEL FISIK SKALA LABORATORIUM

dokumen-dokumen yang mirip
Teknisi Laboratorium Mekanika Fluida dan Plumbing Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Riau, Pekanbaru 28293

FENOMENA KEHILANGAN ENERGI PADA PIPA MENGGUNAKANPENDEKATANMODEL FISIK SKALA LABORATORIUM ABSTRAK

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

PENGUJIAN PENGARUH VARIASI HEAD SUPPLY DAN PANJANG LANGKAH KATUP LIMBAH TERHADAP UNJUK KERJA POMPA HIDRAM

KAJIAN ULANG PERENCANAAN PIPA PESAT PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA AIR (PLTA) WONOGIRI

ANALISIS PERUBAHAN LUASAN AREAL PERTANAMAN DAERAH IRIGASI UPT-1 SUNGAI PAKU BERDASARKAN DEBIT AIR PADA SALURAN PRIMER BENDUNGAN SUNGAI PAKU

KAJIAN DIMENSI SALURAN PRIMER EKSISTING DAERAH IRIGASI MUARA JALAI KABUPATEN KAMPAR. Abstrak

BAB I PENDAHULUAN. 1 Universitas Indonesia. Analisa aliran berkembang..., Iwan Yudi Karyono, FT UI, 2008

BAB II LANDASAN TEORI

KAJIAN DIMENSI SALURAN PRIMER EKSISTING DAERAH IRIGASI SUNGAI TANANG KABUPATEN KAMPAR. Abstrak

RANCANG BANGUN PERANGKAT UJI RUGI-RUGI HEAD DENGAN FLUIDA KERJA AIR (H 2 O) DAN ANALISISNYA. Oleh : Tris Sugiarto ABSTAK

PERENCANAAN PUSAT LISTRIK TENAGA MINI HIDRO PERKEBUNAN ZEELANDIA PTPN XII JEMBER DENGAN MEMANFAATKAN ALIRAN KALI SUKO

BAB I PENDAHULUAN. A. Latar Belakang. Fluida diartikan sebagai suatu zat yang dapat mengalir. Istilah fluida mencakup zat

Losses in Bends and Fittings (Kerugian energi pada belokan dan sambungan)

Studi terhadap prestasi pompa hidraulik ram dengan variasi beban katup limbah

Edy Sriyono. Jurusan Teknik Sipil Universitas Janabadra 2013

HIDROLIKA SALURAN TERTUTUP -PUKULAN AIR (WATER HAMMER)- SEBRIAN MIRDEKLIS BESELLY PUTRA TEKNIK PENGAIRAN

I. TUJUAN PRINSIP DASAR

Mekanika Fluida II. Karakteristik Saluran dan Hukum Dasar Hidrolika

2 yang mempunyai posisi vertikal sama akan mempunyai tekanan yang sama. Laju Aliran Volume Laju aliran volume disebut juga debit aliran (Q) yaitu juml

LAPORAN PRAKTIKUM TEKNIK KIMIA IV DINAMIKA PROSES PADA SISTEM PENGOSONGAN TANGKI. Disusun Oleh : Zeffa Aprilasani NIM :

Analisa Pengaruh Variasi Volume Tabung Udara Dan Variasi Beban Katup Limbah Terhadap Performa Pompa Hidram

PENGARUH BENTUK MERCU BENDUNG TERHADAP TINGGI LONCAT AIR KOLAM OLAK MODEL USBR IV (SIMULASI LABORATORIUM)

FLUID CIRCUIT FRICTION EXPERIMENTAL APPARATUS BAB II

BAB III PEMBUATAN ALAT UJI DAN METODE PENGAMBILAN DATA

Model Matematika dan Analisanya Dari Pemenuhan Kebutuhan Air Bersih di Suatu Kompleks Perumahan

LAMPIRAN B BATASAN TEKNIS

PENGARUH DIAMETER PIPA KELUAR DAN DIMENSI BAK PENAMPUNG PADA ALIRAN AIR SISTEM VACUM ABSTRAK

PENGARUH DIAMETER PIPA INLET TERHADAP DEBIT PEMOMPAAN POMPA HIDRAM

PERENCANAAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKROHIDRO DI BENDUNGAN SEMANTOK, NGANJUK, JAWA TIMUR

LATIHAN SOAL MENJELANG UJIAN TENGAH SEMESTER STAF PENGAJAR FISIKA TPB

BAB II LANDASAN TEORI. ketersediaan air dengan tingkat pemenuhan yang dapat ditelorir di daerah yang

Bab III HIDROLIKA. Sub Kompetensi. Memberikan pengetahuan tentang hubungan analisis hidrolika dalam perencanaan drainase

NASKAH PUBLIKASI PENGARUH VARIASI DIAMETER KATUP BUANG TERHADAP DEBIT DAN EFISIENSI PADA POMPA HIDRAM

LABORATORIUM TEKNIK KIMIA SEMESTER GENAP TAHUN AJARAN 2015

MODUL KULIAH : MEKANIKA FLUIDA DAN HIROLIKA

PENGARUH DEBIT ALIRAN TERHADAP HEAD LOSSES PADA VARIASI JENIS BELOKAN PIPA

ANALISIS DEBIT AIR DAN RUGI BELOKAN PADA PIPA TEE.

PENGARUH TINGGI TEKANAN RESERVOIR TERHADAP DEBIT PADA PEMOMPAAN POMPA HIDRAM

BAB I PENDAHULUAN BAB I PENDAHULUAN

BAB III METODE PENELITIAN. fakultas teknik Universitas Diponegoro Semarang. Penelitian yang dilakukan

BAB III PEMBUATAN ALAT UJI DAN METODE PENGAMBILAN DATA

MENGEFISIENSIKAN PENGGUNAAN ENERGI LISTRIK : STUDI KASUS PADA MODEL ALIRAN PANAS PADA WATER COOKER (PEMANAS AIR ELEKTRIK)

Pengaruh Diameter Katup Limbah dan Jarak antara Katup Limbah dengan Katup Penghantar terhadap Efisiensi Pompa Hidram

JARINGAN AIR BERSIH DESA TIRTOMULYO KENDAL

JURNAL TEKNIK ITS Vol. 6, No. 2 (2017), ( X Print)

BAB III ANALISA DATA

REYNOLDS NUMBER K E L O M P O K 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

JURNAL ANALISIS LAJU ALIRAN PADA PIPA BERCABANG DENGAN SUDUT 90 0 ANALYSIS OF THE FLOW RATE IN THE PIPE BRANCHED AT AN ANGLE OF 90 0

BAB IV PEMODELAN POMPA DAN ANALISIS

FLUIDA BERGERAK. Di dalam geraknya pada dasarnya dibedakan dalam 2 macam, yaitu : Aliran laminar / stasioner / streamline.

Pengaruh Jumlah Katup Hisap dan Katup Buang Terhadap Kinerja Pompa Hidram

PENGUJIAN PENGARUH VARIASI HEAD SUPPLY DAN PANJANG LANGKAH KATUP LIMBAH TERHADAP UNJUK KERJA POMPA HIDRAM

Deni Rafli 1, Mulfi Hazwi 2. Universitas Sumatera Utara (USU) Jl. Almamater, Kampus USU Medan INDONESIA

Bab 1. Pendahuluan. 1.1 Latar Belakang Masalah

Hidraulika Komputasi

Pengaruh Variasi Tekanan Awal Udara Pada Tabung Tekan Terhadap Unjuk Kerja Pompa Hydram (Studi Kasus Di Desa Catur)

FLUIDA. Standar Kompetensi : 8. Menerapkan konsep dan prinsip pada mekanika klasik sistem kontinu (benda tegar dan fluida) dalam penyelesaian masalah.

BAB III PERALATAN DAN PROSEDUR PENGUJIAN

Program Studi Teknik Mesin S1

Jurnal e-dinamis, Volume 3, No.3 Desember 2012 ISSN

POMPA. yusronsugiarto.lecture.ub.ac.id

Pengaruh Rasio Panjang dan Diameter Pipa Suplai terhadap Unjuk Kerja Model Pompa Tanpa Motor (Hydraulic Ram Pump)

Pengantar Oseanografi V

PENGARUH VARIASI JARAK KERJA KATUP PENGHANTAR (DELIVERY VALVE) TERHADAP KINERJA POMPA HIDRAM ABSTRAK

ANALISIS TINGGI DAN PANJANG LONCAT AIR PADA BANGUNAN UKUR BERBENTUK SETENGAH LINGKARAN

BAB IV PENGUKURAN KEHILANGAN ENERGI AKIBAT BELOKAN DAN KATUP (MINOR LOSSES)

Judul: IMPLEMENTASI POLA ALIRAN STEADY UNSTEADY PEMODELAN FISIK PADA SALURAN KACA DI LABORATORIUM KEAIRAN UNESA

Karakteristik Perpindahan Panas dan Pressure Drop pada Alat Penukar Kalor tipe Pipa Ganda dengan aliran searah

PERTEMUAN VII KINEMATIKA ZAT CAIR

PENDAHULUAN. Laporan Praktikum Mekanika Fluida dan Hidrolika 1

TEST KEMAMPUAN DASAR FISIKA

Klasifikasi Aliran Fluida (Fluids Flow Classification)

ANALISIS FAKTOR GESEKAN PADA PIPA HALUS ABSTRAK

PENGGUNAAN METODE HOPFIELD MODIFIKASI UNTUK MENCARI LAJU ALIRAN AIR PADA PIPA DISTRIBUSI AIR PDAM. Hipolitus Januar Pogo, Bayu Prihandono, Helmi

FISIKA. 2 SKS By : Sri Rezeki Candra Nursari

LAPORAN TUGAS AKHIR PERENCANAAN JARINGAN PIPA UTAMA PDAM KABUPATEN KENDAL

KEHILANGAN HEAD ALIRAN AKIBAT PERUBAHAN PENAMPANG PIPA PVC DIAMETER 12,7 MM (0,5 INCHI) DAN 19,05 MM (0,75 INCHI).

BAB II DASAR TEORI. 2.1 Definisi fluida

Analisa Pola dan Sifat Aliran Fluida dengan Pemodelan Fisis dan Metode Automata Gas Kisi

MODEL FISIK KINCIR AIR SEBAGAI PEMBANGKIT LISTRIK

Mempelajari grafik gerak partikel zat cair tanpa meninjau gaya penyebab gerak tersebut.

HIDRODINAMIKA BAB I PENDAHULUAN

STUDI EKSPERIMENTAL PENGUKURAN HEAD LOSSES MAYOR (PIPA PVC DIAMETER ¾ ) DAN HEAD LOSSES MINOR (BELOKAN KNEE 90 DIAMETER ¾ ) PADA SISTEM INSTALASI PIPA

KISI-KISI DAN RUBRIK PENILAIAN (Tes Sumatif) PERTEMUAN PERTAMA. 1. Apakah yang dimaksud dengan fluida ideal? 2. Perhatikan gambar berikut!

BAB 1. Pemanfaatan Energi Kinetik Hempasan Ombak

ANALISA PENENTUAN KETINGGIAN KELUARAN AIR PADA POMPA HYDRAM. Istianto Budhi Raharja ABSTRAK

TEKANAN DAN TEGANGAN GESEK ALIRAN SUPERKRITIK DI DASAR SALURAN CURAM

BAB II DASAR TEORI. m (2.1) V. Keterangan : ρ = massa jenis, kg/m 3 m = massa, kg V = volume, m 3

PENGARUH VOLUME TABUNG UDARA TERHADAP EFISIENSI POMPA HIDRAM

EVALUASI KEAMANAN PIPA PESAT WADUK KEDUNGOMBO TERHADAP WATER HAMMER

PERANCANGAN ALAT UJI MODEL POMPA TANPA MOTOR (HYDRAULIC RAM PUMP)

Usulan Perbaikan Sistem Distribusi Air Bersih dengan Menggunakan Pressure Reducing Valve

MODEL FISIK PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA PIKOHIDRO (PLTP)

PENGGUNAAN TEKNOLOGI POMPA TANPA MOTOR (HYDRAM PUMP) UNTUK MEMBANTU IRIGASI PERSAWAHAN DI PROPINSI LAMPUNG

Gaya Angkat dan Perbedaan Tekanan di Dalam dan Luar Apollo Koran

Klasisifikasi Aliran:

Pengaruh Variasi Tebal Sudu Terhadap Kinerja Kincir Air Tipe Sudu Datar

SOAL TRY OUT FISIKA 2

Transkripsi:

FENOMENA OSILASI DALAM TANGKI PENDATAR AKIBAT PERUBAHAN KECEPATAN ALIRAN MENGGUNAKAN PENDEKATAN MODEL FISIK SKALA LABORATORIUM Imam Suprayogi', Bochari^, Joleha^, Amril^ ' ^'^ Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Riau, Pekanbaru 28293 Teknisi Laboratorium Mekanika Fluida dan Plumbing Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Riau, Pekanbaru 28293 E-mail : drisupravogi@vahoo.com Abstrak Para ilmuwan telah banyak melakukan penelitian dan membuat model tentang fenomena osilasi dalam tangki pendatar. Model yang dikembangkan untuk menyelesaikan permasalahan fenomena osilasi dalam tangki pendatar menggunakan pendekatan model tlsik dan atau model matematika. Metode penelitian yang dipergunakan pada penelitian ini, adalah model tlsik skala laboratorium yang dibuat Armfield.lnc United Kingdom. Tujuan utama dari penelitian adalah melakukan observasi tinggi muka air maksimum pada tangki pendatar akibat perubahan variasi kecepatan aliran berturut-turut 0.98 m/dt,1.404 m/dt dan 2.09 m/dt menggunakan pendekatan model fisik skala laboratorium terhadap metode analitik. Hasil utama penelitian membuktikan bahwa antara model fisik skala laboratorium dan metode analitik terjadi perbedaan yang cukup signifikan guna penetapan tinggi muka air maksimum pada tangki pendatar. Kata Kunci : fenomena osilasi, tinggi muka air maksimum, tangki pendatar, model fisik skala laboraratorium

THE PHENOMENA OF OSCHLATION IN SURGE TANK DUE TO VARIOUS FLO W VELOCITY USING PHYSICAL MODELING LABORA TOR Y OF SCALE APPROA CH Abstract Scientists have conducted many research and developed models of oscillation phenomenon in Surge Tank. Most of developed models for oscillation ofphenomenon in surge tank were physical or mathematical. The method that used this research was a physical modeling laboratory of scale approach using surge tank and water hammer apparatus was built by Armfield. Inc United Kingdom. The main purpose of research observation of water level maximum in surge tank should be compared with theoritical values due to various flow velocity respectively 0.98 m/s, 1.404 m/s and 2.09 m/s. The main of research proved that the result of the model that use physical modeling laboratory of scale approach and analytic method were very difference for water level maximum (ymaximum) in surge tank. Keywords : the phenomena of oscillation, water level maximum, surge tank, physical model laboratory of scale

l.pendahuluan Aliran tidak tunak {unsteady flow) pada pipa merupakan persoalan yang penting dalam praktek rekayasa {engineering practice) karena aliran tunak menimbulkan persoalan-persoalan kelebihan tekanan {excessive pressures), getaran, kavitasi dan suara-suara bising yang jauh dari jangkauan analisis aliran tunak (Kodoatie, 2002). Masih dikatakan Kodoatie (2002) pada dasarnya analisis unsteady flow pada pipa dapat dibagi menjadi dua kategori yaitu elatisitas atau water hammer theory dan surge atau rigid water column theory. Teori water hammer berdasarkan asumsi bahwa elatisitas dari fluida dan dinding pipa harus diperhitungkan dalam analisis. Gelombang tekanan terbentuk oleh perubahan kecepatan karena sifat elastis dan berkembang ke seluruh sistim pipa. Teori ini lebih mencerminkan keakuratan dari sifat-sifat sistem aliran tidak tunak. Sedangkan teori surge didasarkan atas asumsi bahwa fluida adalah tidak elastis {complete incompressible) dan mengalir melalui pipa sangat kaku. Kondisi ini menyebabkan tidak akan terjadi water hammer, namun tetap akan ada perubahan tekanan untuk mengubah laju aliran air. Asumsi ini akan valid bilamana gerakan katup penutup lambat dan pipa sangat pendek. Hal ini akan mengakibatkan tekanan berubah seketika di seluruh sistim yang ada. Dalam perencanaan pipa pembawa air dari suatu reservoir ke turbin pada pembangkit listrik air harus dipertimbangkan terhadap kondisi-kondisi khusus, terutama apabila sistem pipa pembawa air panjang. Dikatakan Tulis (1989) banyak penyebab yang dapat menimbulkan aliran dalam pipa menjadi aliran transien antara lain perubahan pada bukaan katup, pengoperasian dan pemberhentian operasi pompa, operasi fasilitas-fasilitas dalam sistem pipa seperti katup periksa, katup pembuang udara, katup pengurangan tekanan, pecahnya pipa dan perubahan kebutuhan beban dalam turbin hidrolik. Menurut Sangkawati (2005) bahwa pusat pembangkit listrik harus selalu disesuaikan dengan pemakaian listrik oleh konsumen. Oleh karenanya apabila terjadi keadaan dimana pemakaian listrik tiba-tiba padam (nol), maka kebutuhan air juga akan menjadi nol. Di dalam pipa pesat terdapat inersia, air masih tetap mengalir, sehingga permukaan air di dalam tangki peredam naik lebih tinggi daripada ketinggian permukaan

air pada kondisi seimbang. Kemudian memanfaatkan keunggulan spesifik dari permukaan air turun sampai lebih rendah daripada permukaan air dalam keadaan seimbang, selanjutnya naik lagi, turun dan seterusnya sehingga pada suatu saat terdapat keadaan seimbang, dan permukaan air di dalam tangki pendatar diam. Di dunia teknik sipil model yang lazim dipergunakan sebagai alat bantu analisa adalah model fisik dan model matematik. Dikatakan Legowo (1998), pada model fisik, peniruan geometri dan fenomena fisik obyek yang akan dimodelkan dilakukan dengan cara membuat miniatur atau pengecilan ukuran menggunakan skala tertentu bagi fenomena yang akan diamati atau berpengaruh dominan pada proses yang model fisik tersebut di atas, maka pada penelitian ini menitikberatkan fenomena osilasi akibat tangki pendatar (surge tank) menggunakan pendekatan model fisik skala laboratorium yang hasilnya akan dibandingkan demgan metode analitik. 2. LANDASAN TEORI Dasar Teori Osilasi Dalam Tangki Pendatar Sederhana Analisa Friksi Dari Tangki Pendatar Sederhana Prinsip dasar dari tangki pendatar dijelaskan pada Gambar 1 seperti di bawah ini : (tan^ftntor) diamati. Hasil pengamatan dan pengukuran LiviArSbns ' Rsemr pada model ini kemudian diterjemahkan untuk memperoleh gambaran mengenai besaran-besaran yang sesungguhnya terjadi atau akan terjadi pada prototip. Masih dikatakan Legowo (1998), dalam model uji hidrolik, keunggulan model fisik dapat memberikan informasi lebih rinci pada titik-titik pusat perhatian pada pandangan tiga dimensi, disamping itu model fisik dapat mempresentasikan fenomena-fenomena yang belum pasti diketahui perumusannya. Dengan Gambar 1. Tangki Pendatar Sederhana Dengan a adalah penampang melintang dari pipa dalam m^, A adalah penampang melintang dari tangki pendatar dalam m^, u adalah kecepatan pipa dalam m/dt, y adalah posisi tangki pendatar di atas posisi reservoir

dalam m, q adalah debit melalui kran air m /dt dan adalah posisi tangki pendatar dt (naik atau turun terhadap kecepatan) m. dalam Penerapan Hukum Newton Kedua untuk pergerakan air adalah hasil perkallan antara massa dan percepatan akan sama dengan gaya akibat perbedaan tekanan ditambah komponen dari berat air dikurangi Rumus secara umum dapat di tulis h, =./'(v") dan q = f(t) atau q = f(y) Penyederhanaan dilakukan jika nilai q = 0 (aliran melalui pipa adalah nol) dan jika kehilangan gesek diabaikan ff = 0 maka perumusan pada persamaan (3) akan menjadi : g a dt - gaya akibat gesekan dari pipa. p.a.l.^= p.a.g.h^ - p.a.g.{h^ + y) + dt p.a.g.l.s'm 0 - p.a.g.h^ dt" LA ~ dan periode osilasi Jika 9 adalah kecil kemudian dan H,^H,+K L du, ^. +y + hf=q g dt ' ' I.sin(9^K Untuk mendapatkan amplitudo maksimum y didapat dari u = y. co dimana u adalah orbital kecepatan dengan kasus Dengan pipa /z^ adalah kehilangan tinggi dari Untuk kontinyu aliran dalam pipa adalah penjumlahan antara aliran dari tangki pendatar ditambah aliran yang melalui kran. a.v = A.^ + q (1) dt A dy q atau v=.-^ + ^ (2) a dt a Subtitusikan untuk u dari persamaan (2) ke M = -^^dimana UQ adalah kecepatan pipa A kondisi tunak. 14 aun CO ^sa^ LA maka maksimum amplitudo (4) persamaan (1) k A. g dt a dt a + y+ A, =0 (3)

3.METODOLOGI PENELITIAN Metode penelitian disusun berdasarkan latar belakang penelitian, identifikasi masalah, perumusan masalah serta tujuan utama dari penelitian. Lokasi dan Waktu Penelitian Dengan a adalah penampang melintang dari pipa seluas 0.3204 x 10"^ m', A adalah penampang melintang dari tangki pendatar seluas 1.521 x 10"^ m" dan L adalah panjang dari pipa dengan panjang 3.0 m. Perlengkapan alat pendukung yang lain adalah stop watch untuk menetapkan waktu Lokasi penelitian dilakukan di Laboratorium Mekanika Fluida dan untuk berbagai volume air tank. di volumetric Plumbing Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Riau, Pekanbaru. Waktu penelitian dilaksanakan pada pada tanggal 1-20 Agustus 2012 Alat - Alat Penunjang Kegiatan Alat penelitian menggunakan alat pipa pendatar dan palu air (pipe surge and water hammer apparatus) buatan Armfield Inc, Amerika Tahun 2006. Alat tersebut disajikan pada Gambar 2 di bawah ini: Pengumpulan Data Pengumpulan data untuk kebutuhan penelitian yang berjudul Fenomena Osilasi Dalam Tangki Pendatar (Surge Tank) Menggunakan Pendekatan Model Fisik Skala Laboratorium adalah data primer pengukuran tinggi air dalam tangki pendatar (surge tank) di atas statik (reservoir) (y) dalam mm sebagai fungsi waktu t (dt). 4. HASIL DAN PEMBAHASAN Bersumber dari hasil penelitian di laboratorium menggunakan alat pipa pendatar (pipe surge apparatus) dapat disajikan seperti pada Tabel 1 seperti di bawah ini. Gambar 2. Alat Pipa Pendatar (Surge Tank Apparatus)

Tabel 1. Hasil Pengukuran Waktu Rata-rata (t) untuk Kondisi Volume Air Konstan Menggunakan Alat Bantu Hydraulic Bench Tabel 2. Hasil Perhitungan Kecepatan Aliran pada Pipa Untuk Berbagai Variasi Perubahan Waktu Rerata Pada Kondisi Debit Air Konstan No Volume Air (It) Waktu Pengukuran li (raenit) Waklu Pengukuran t2 (menu) Waktu Pengukuran t,;(menit) Waktu Pengukuran Rata-rala (menit) No Volume Air Waktu (dtk) Laju Debit (nrvdtk) Kec Aliran (m/dt) 1 20 1,08 109 1,14 1 10 2 20 072 0 75 0 76 0,74 3 20 0,50 O50 0 50 0,50 1 0.00020 70 0.00030 0.964 2 0.00020 44.64 0.00045 1.404 3 0.00020 30.03 0.00067 2.09 Sumber : Hasil Perhitungan Sumber: Hasil Pengukuran di Laboratorium Masih bersumber dari Tabel. I di atas, selanjutnya dilakukan perhitungan dengan cara menghitung kecepatan aliran dalam pipa yang terjadi dengan menggunakan rumus yang disajikan seperti di bawah ini: q = maka «= = = / a a a.t Dengan Q adalah laju debit dalam mvdt, V adalah volume air dalam tangki volumetrik selama periode waktu t dalam It dan t adalah periode waktu dalam dt dan a adalah penampang melintang dari pipa dalam m^ yang nilainya a adalah sebesar 0.3204x10'^ m^. Hasil perhitungan selengkapnya nilai kecepatan aliran pada pipa untuk kondisi nilai debit air konstan sebesar 20 liter disajikan seperti pada Tabel 2 dan Gambar 1 di bawah ini. Sumber : Dokumentasi Hasil Penelitian Gambar 1. Pengukuran Volume Air Sebagai Fungsi Perubahan Waktu Menggunakan Alat Bantu Hydraulic Bench Penetapan Ketinggian Muka Air Maksimum Pada Surge Tank Menggunakan Alat Bantu Pipa Pendatar Masih bersumber dari Tabel 2 di atas, hasil perhitungan variasi kecepatan aliran pada pipa pendatar sebagai fungsi perubahan waktu rerata untuk kondisi volume air konstan menghasilkan nilai

kecepatan aliran ui : 0.904 m/dt, U2 : 1.404 m/dt dan U3 : 2.09 m/dt. Pola hubungan antara ketinggian muka air dalam surge shaft (y) sebagai fungsi waktu hasil selengkapnya disajikan seperti pada Gambar 2, Gambar 3, Gambar 4 dan Gambar 5 seperti di bawah ini. I MO r: ; =;j 1.00 4-0 50 100 1:0 200 250 300 350 400 Sumber: Hasil Pengamatan di Laboratorium Gambar 4. Grafik pola Hubungan Antara Perubahan Muka Air Terhadap Perubahan Waktu di Siwge Shaft Untuk Kecepatan Aliran Dalam Pipa sebesar 1.404 m/dt ^ 1.73 A*^ i I -,,3 : / - ; : - f ; i Sumber : Dokumentasi Hasil Penelitian Gambar 2. Pembacaan Perubahan Muka Air Sebagai Fungsi Waktu di Surge Shaft Untuk Berbagai Variasi Kecepatan Aliran 1.60 ; I l.'l : i I J i : -S 1-0 i!! - V i ir- i \ I 1,-0 :..:,;,:..,., ;,: \ i 0 50 IOC 15G 200 250 300 3-0 i -*-Ptrubihan Muki Ail ;, im. Pciubihiii V.'aktu i (dl) Sumber: Hasil Pengamatan di Laboratorium Gambar 5. Grafik pola Hubungan Antara Perubahan Muka Air Terhadap Perubahan Waktu di Surge Shaft Untuk Kecepatan Aliran Dalam Pipa sebesar 2.098 m/dt Intepretasi hasil pengamatan grafik pola hubungan antara perubahan muka air 1«' 0 50 100 150 200 250 300 350 - "Perubahan Muka Air y (m) Perubahan Waklu l (dt) Sumber : Hasil Pengamatan di Laboratorium Gambar 3. Grafik Pola Hubungan Antara Perubahan Muka Air terhadap Perubahan Waktu di Surge Shaft Untuk Kecepatan Aliran Dalam Pipa sebesar 0.964 m/dt terhadap perubahan waktu menggunakan pendekatan model fisik skala laboratorium yang disajikan pada Gambar 3, Gambar 4 dan Gambar 5 di atas, dengan memberikan perlakuan pengamatan di setiap kenaikan 10 detik untuk rentang waktu 60 detik pada Surge Shaft untuk berbagai variasi kecepatan aliran dalam pipa sebesar 0.904

m/dt, 1.404 m/dt dan 2.09 m/dt hasil 1.521 X 10'^ m"^, panjang dari pipa dengan menunjukkan bahwa tinggi muka air panjang (L) adalah 3.0 m, Gaya gravitasi maksimum (ymaks) berturut - turut adalah 1.494 m, 1.73 m dan 1.735 m. bumi (g) sebesar 9.8 m/dv dan kecepatan aliran (u) berturut - turut U : 0.904 m/dt, Masih bersumber intepretasi hasil U2 : 1.404 m/dt dan U3 : 2.09 m/dt. pengamatan grafik pola hubungan antara Adapun langkah selanjutnya dilakukan perubahan muka air terhadap perubahan perhitungan tinggi muka air maksimum pada waktu menggunakan pendekatan model fisik tangki pendatar untuk variasi kecepatan skala laboratorium yang disajikan pada aliran ui : 0.904 m/dt, U2 : 1.404 m/dt dan Gambar 3, Gambar 4 dan Gambar 5 di atas, dengan memberikan perlakuan pengamatan di setiap kenaikan 10 detik untuk rentang waktu 60 detik pada Surge Shaft untuk berbagai variasi kecepatan aliran dalam pipa sebesar 0.904 m/dt, 1.404 m/dt dan 2.09 m/dt waktu yang dibutuhkan untuk mencapai puncak tinggi muka air U3: 2.09 m/dt menggunakan pendekatan analitik yang hasil selengkapnya disajikan seperti di bawah ini: Tinggi muka air maksimum pada tangki pendatar untuk kecepatan aliran 0.904 m/dt [LA I 3.(0.001521) >^, *.s, =",-/ =0.904.' 9.8.(0.0003284) ^ ^ maksimum (ymaks) berturut - turut adalah 240 dt, 90 dt dan 30 dt. 1A = 1.2 m Pencocokan Hasil Analisa Kajian Antara Metode Analitik Dengan Program Bantu Model Fisik Skala Laboratorium Bersumber dari rumus empiris yang didiskripsikan pada persamaan 4 tersebut di Tinggi Muka Air Maksimum pada tangki pendatar untuk kecepatan aliran 1.404 m/dt LA ga = 1.404. 3.(0.001521) ^9.8.(0.0003284) atas, maka dapat dilakukan analisa tinggi muka air maksimum pada tangki pendatar (Surge Tank) dengan data - data pendukung \ga adalah penampang melintang dari pipa (a) seluas 0.3204 x 10"^ m^, penampang melintang dari tangki pendatar (A) seluas

Tinggi Muka Air Maksimum pada tangki pendatar untuk kecepatan aliran 2.09 m/dt 5. KESIMPULAN Berdasarkan hasil penelitian tentang maksz = U LA = 2.09 I 3.(0.00152i]~ '9.8.(0.0003284) kajian Fenomena Osilasi Dalam Tangki Pendatar (Surge Tank) Akibat Perubahan Variasi Kecepatan Aliran Menggunakan LA = 2.52 m Pendekatan Model Fisik Skala Laboratorium menghasilkan beberapa Setelah didapat nilai tinggi muka air maksimum pada tangki pendatar (Surge Tank) y^aksi, ymaks2 dan ymaks3 berturut-turut 1.20 m, 1.59 m dan 2.52 m selanjutnya dilakukan studi komparasi dengan hasil pengamatan menggunakan pendekatan model fisik skala laboratorium yang hasil selengkapnya disajikan seperti pada Gambar 6 di bawah ini kesimpulan sebagai berikut: 1. Hasil pengujian tinggi muka air maksimum untuk berbagai variasi kecepatan aliran untuk volume air konstan menggunakan pendekatan model fisik skala laboratorium maka akan diperoleh nilai y^aksi, ymaks2 dan ymaks3 berturut-turut adalah 1.494 m, 1.73 m dan 1.735 m sedangkan waktu yang dibutuhkan untuk mencapai tinggi muka air maksimum (ymaks) berturut ~ turut Tinggi Muka Ail.Maksimum Modd (m) >^ Unggi Muka Air Mabimum Analitik (m) 1.494 1.585 1.735 1.12 1.59 2.52 adalah 240 dt, 140dtdan 120dt. 2. Hasil analisa tinggi muka air maksimum untuk menggunakan pendekatan analitik untuk berbagai variasi kecepatan aliran untuk volume air konstan maka akan Gambar 6. Hasil Perbandingan Perhitungan Muka Air Maksimum Pada Surge Tank Untuk Berbagai Variasi Perubahan Waktu Rerata Pada Kondisi Volume Air Konstan Menggunakan Metode Analitik dan Model Fisik Skala Laboratorium diperoleh nilai y^aksi, Ymakss dan ymaks3 bcrturut-turut adalah 1.20 m, 1.59 m dan 2.52 m

3. Hasil pencocokan tinggi muka air maksimum pada tangki pendatar antara model fisik skala laboratorium dan metode analitik untuk berbagai variasi kecepatan aliran untuk volume air konstan maka diperoleh nilai perbedaan tinggi muka air maksimum berturut-turut ymaksi, ymaks2 dan y^akss yang cukup signifikan UCAPAN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan terima kasih kepada Dr. Syaiful Bahri, MSi selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Riau yang telah berkenan memberikan penilaian serta rekomendasi hasil penelitian untuk dimungkinkannya artikel jurnal terbit, Prof Dr. Ir Usman M Tang, MS selaku Ketua Lembaga Penelitian Universitas Riau yang telah berkenan memberi bantuan dana penelitian melalui dana PNBP Universitas Riau Tahun 2012 untuk Kategori Penelitian Basis Laboratorium dan tak lupa kepada Ketua Laboratorium Mekanika Fluida dan Plumbing Jurusan Teknik Sipil Fakultas DAFTAR PUSTAKA Anonim. 2006. Instructional Mannual Pipe Surge and Water Hammer Apparatus. USA : Armfield Inc. Dandekar, M.M dan Sharma, K.K. 1991. Pembangkit Listrik Tenaga Air. Jakarta : Universitas Indonesia. Kodoatie. R. 2003. Hidrolika Terapan Aliran Pada Saluran Terbuka dan Pipa. Jogyakarta : Penerbit ANDI. Patty. O. P. 1994. Tenaga Air. Jakarta : Penerbit Erlangga. Sangkawati, S. 2005. Osilasi Dalam Tangki Pendatar (Surge Tank) Akibat Penutupan Turbin Secara Mendadak. Jurnal Media Komunikasi Teknik Sipil Volume 13, Nomor 2, Edisi XXXll Juni2005, Semarang. Suryadi.1986. Pengenalan Analisa Dengan Model Matematik Pada Masalah Air. Jurnal Penelitian dan Pengembangan Pengairan No.2 Tahun, 1-KW.II. Tulis, P.J. 1989. Hydraulics of Pipeline, New York John Wiley & Son. Legowo, S.1998. Pengkajian Pendangkalan Muara Sungai Di Pantai Utara Pulau Jawa Baral dan Rekayasa Pemecahannya. Bandung : Laporan Akhir Riset Unggulan Terpadu (RUT III/3) Lembaga Penelitian Institut Teknologi Bandung (ITB). Teknik Universitas Riau yang telah berkenan memberi ijin penggunaan Surge Tank and Water Hammer Apparatus untuk keperluan pengambilan data primer.