Transpor Polutan. Persamaan Konveksi Difusi Penyelesaian Analitik

dokumen-dokumen yang mirip
Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Universitas Mercu Buana MODUL PERTEMUAN KE 3. MATA KULIAH : FISIKA DASAR (4 sks)

TRANSPOR POLUTAN. April 14. Pollutan Transport

BAB 2 KINEMATIKA. A. Posisi, Jarak, dan Perpindahan

MODUL PERTEMUAN KE 3. MATA KULIAH : FISIKA TERAPAN (2 sks)

FIsika KTSP & K-13 KINEMATIKA. K e l a s A. VEKTOR POSISI

1.4 Persamaan Schrodinger Bergantung Waktu

KINEMATIKA GERAK DALAM SATU DIMENSI

=====O0O===== Gerak Vertikal Gerak vertikal dibagi menjadi 2 : 1. GJB 2. GVA. A. GERAK Gerak Lurus

x 4 x 3 x 2 x 5 O x 1 1 Posisi, perpindahan, jarak x 1 t 5 t 4 t 3 t 2 t 1 FI1101 Fisika Dasar IA Pekan #1: Kinematika Satu Dimensi Dr.

PERSAMAAN GERAK VEKTOR SATUAN. / i / = / j / = / k / = 1

GERAK LURUS BESARAN-BESARAN FISIKA PADA GERAK KECEPATAN DAN KELAJUAN PERCEPATAN GLB DAN GLBB GERAK VERTIKAL

3. Kinematika satu dimensi. x 2. x 1. t 1 t 2. Gambar 3.1 : Kurva posisi terhadap waktu

Darpublic Nopember 2013

Oleh : Danny Kurnianto; Risa Farrid Christianti Sekolah Tinggi Teknologi Telematika Telkom Purwokerto

BAB KINEMATIKA DENGAN ANALISIS VEKTOR

BAHAN AJAR GERAK LURUS KELAS X/ SEMESTER 1 OLEH : LIUS HERMANSYAH,

B a b 1 I s y a r a t

Faradina GERAK LURUS BERATURAN

BAB 2 RESPONS FUNGSI STEP PADA RANGKAIAN RL DAN RC. Adapun bentuk yang sederhana dari suatu persamaan diferensial orde satu adalah: di dt

BAB IV PERHITUNGAN NUMERIK

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

MA1201 MATEMATIKA 2A Hendra Gunawan

RINGKASAN MATERI KALOR, PERUBAHN WUJUD DAN PERPINDAHAN KALOR

Xpedia Fisika. Mekanika 01

BAB III HASIL DAN PEMBAHASAN. A. Permasalahan Nyata Penyebaran Penyakit Tuberculosis

Integral dan Persamaan Diferensial

BAB 2 URAIAN TEORI. waktu yang akan datang, sedangkan rencana merupakan penentuan apa yang akan

BAB III METODE DEKOMPOSISI CENSUS II. Data deret waktu adalah data yang dikumpulkan dari waktu ke waktu

BAB III METODE PEMULUSAN EKSPONENSIAL TRIPEL DARI WINTER. Metode pemulusan eksponensial telah digunakan selama beberapa tahun

BAB 2 TINJAUAN TEORITIS. Peramalan adalah kegiatan untuk memperkirakan apa yang akan terjadi di masa

BAB 2 TINJAUAN TEORITIS. Kegiatan untuk memperkirakan apa yang akan terjadi pada masa yang akan datang

Hendra Gunawan. 28 Maret 2014

BAB 2 LANDASAN TEORI

FISIKA. Kelas X GLB DAN GLBB K13 A. GERAK LURUS BERATURAN (GLB)

Hitung penurunan pada akhir konsolidasi

Analisis Model dan Contoh Numerik

Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas Brawijaya

KINEMATIKA GERAK LURUS

BAB I PERSAMAAN GERAK

Soal-Jawab Fisika OSN 2015

BAB 2 LANDASAN TEORI. Produksi padi merupakan suatu hasil bercocok tanam yang dilakukan dengan

Pekan #3. Osilasi. F = ma mẍ + kx = 0. (2)

Seleksi Bersama Masuk Perguruan Tinggi Negeri. SAINTEK Fisika Kode:

BAB 2 LANDASAN TEORI

B a b 1 I s y a r a t

J U R U S A N T E K N I K S I P I L UNIVERSITAS BRAWIJAYA. TKS-4101: Fisika GERAKAN SATU DIMENSI. Dosen: Tim Dosen Fisika Jurusan Teknik Sipil FT-UB

Sekilas Pandang. Modul 1 PENDAHULUAN

BAB 2 LANDASAN TEORI. Peramalan adalah kegiatan untuk memperkirakan apa yang akan terjadi di masa yang

Bab IV Pengembangan Model

PENGUJIAN HIPOTESIS. pernyataan atau dugaan mengenai satu atau lebih populasi.

BAB I PENDAHULUAN. salad ke piring setelah dituang. Minyak goreng dari kelapa sawit juga memiliki sifat

Pertemuan IX, X V. Struktur Portal

BAB III METODE PENELITIAN

PERTEMUAN 2 KINEMATIKA SATU DIMENSI

I. PENDAHULUAN II. LANDASAN TEORI

Jawaban Soal Latihan

Tryout SBMPTN. Fisika. 2 v

KINEMATIKA. gerak lurus berubah beraturan(glbb) gerak lurus berubah tidak beraturan

BAB II MATERI PENUNJANG. 2.1 Keuangan Opsi

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB 2 LANDASAN TEORI

BAB 2 TINJAUAN TEORITIS. dari bahasa Yunani yang berarti Demos adalah rakyat atau penduduk,dan Grafein

III. METODE PENELITIAN. Usahatani belimbing karangsari adalah kegiatan menanam dan mengelola. utama penerimaan usaha yang dilakukan oleh petani.

MODUL 1 RANGKAIAN THEVENIN, PEMBEBANAN DAN ARUS TRANSIEN

Minggu 4 RATA-RATA BERGERAK DAN EXPONENTIAL SMOOTHING. Peramalan Data Time Series

PELATIHAN STOCK ASSESSMENT

Percobaan PENYEARAH GELOMBANG. (Oleh : Sumarna, Lab-Elins, Jurdik Fisika FMIPA UNY)

BAB 4 PENGANALISAAN RANGKAIAN DENGAN PERSAMAAN DIFERENSIAL ORDE DUA ATAU LEBIH TINGGI

BAB 4 ANALISIS DAN PEMBAHASAN

Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas Brawijaya

[1.7 Hukum Kekekalan Energi]

v dan persamaan di C menjadi : L x L x

BAB 2 LANDASAN TEORI

BAB MOMENTUM DAN IMPULS

III. PEMODELAN HARGA PENGGUNAAN INTERNET

Analisis Rangkaian Listrik Di Kawasan s

BAB III ANALISIS INTERVENSI. Analisis intervensi dimaksudkan untuk penentuan jenis respons variabel

ANALISIS ANTRIAN ANGKUTAN UMUM BUS ANTAR KOTA REGULER DI TERMINAL ARJOSARI

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Masalah

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA. yang akan datang. Peramalan menjadi sangat penting karena penyusunan suatu

MODUL 2. Gerak Berbagai Benda di Sekitar Kita

BAB II LANDASAN TEORI. Pada bab ini akan dibahas dasar-dasar teori yang akan digunakan

1.1 Konsep Distribusi

B a b. Aplikasi Dioda

BAB II LANDASAN TEORI. Peramalan (Forecasting) adalah suatu kegiatan yang mengestimasi apa yang akan

III. METODE PENELITIAN

BAB II PERTIDAKSAMAAN CHERNOFF

Fisika Dasar. Gerak Jatuh Bebas 14:12:55. dipengaruhi gaya. berubah sesuai dengan ketinggian. gerak jatuh bebas? nilai percepatan gravitasiyang

BAB 2 LANDASAN TEORI

PERHITUNGAN PARAMETER DYNAMIC ABSORBER

FISIKA. Sesi INTI ATOM A. STRUKTUR INTI

BAB 2 LANDASAN TEORI. Metode Peramalan merupakan bagian dari ilmu Statistika. Salah satu metode

BAB 2 TINJAUAN TEORITIS. bahasa Yunani yang berarti Demos adalah rakyat atau penduduk, dan Grafein adalah

PENERAPAN PERHITUNGAN FISHER-SNEDECOR UNTUK UJI F

BAB 1 PENDAHULUAN. Pertumbuhan ekonomi merupakan salah satu ukuran dari hasil pembangunan yang

Kinematika Relativistik

IDENTIFIKASI POLA DATA TIME SERIES

METODE PENELITIAN. Kawasan Pesisir Kabupaten Kulon Progo. Pemanfaatan/Penggunaan Lahan Saat Ini

Penyelesaian Persamaan Diferensial Hill Dengan Menggunakan Teori Floquet

FORMAT JAWABAN INQUIRY CAPASITOR

Transkripsi:

Transpor Poluan Persamaan Konveksi Difusi Penelesaian Analiik Referensi Graf and Alinakar, 1998, Fluvial Hdraulis: Chaper 8, pp. 517-609, J. Wile and Sons, Ld., Susse, England.

Teknik Sungai Transpor Poluan 4-

Teknik Sungai Transpor Poluan 4-3

More sories on Harbin s Songhua River polluion hp://www.gov.n/english/005-11/5/onen_108891.hm Teknik Sungai Transpor Poluan 4-4

Transpor Poluan Mekanisme penebaran poluan di sungai Difusi Konveksi Teknik Sungai Transpor Poluan 4-5

Teknik Sungai Transpor Poluan 4-6

Difusi Dalam bhs. maemais, difusi diuliskan sbb. q q f k f f k f i q f k grad f difusi gradien k = konsana = koefisien difusi = difusivii k merupakan parameer karakerisik fluida (poluan) k berganung pada emperaur dan ekanan Teknik Sungai Transpor Poluan 4-7

Difusi Sifa proses difusi Tidak dapa kembali (irreversible) Mengakibakan kehilangan/peredaman energi Conoh difusi Difusi massa Difusi panas Difusi momenum (is: inga Pers. Navier- Sokes?) Teknik Sungai Transpor Poluan 4-8

Difusi Difusi massa Fik s law q m, i Teknik Sungai Transpor Poluan 4-9 m Difusi panas Fourier s law q h i T, i ah Cp Cp konsan Difusi momenum Newon s law q m i Vi, ij ij konsan j

Konveksi-Difusi Bahasan: hana ranspor massa Apabila air sungai bergerak (mengalir) maka erjadi proses konveksi Penebaran poluan, dengan demikian, didorong oleh beda konsenrasi (gradien) difusi aliran konveksi V grad div = konsenrasi (lokal) grad m Teknik Sungai Transpor Poluan 4-10

Teknik Sungai Transpor Poluan 4-11 Konveksi-Difusi Jika diulis dalam koordina Caresius, maka z z w v u m unuk m = konsan Jika air sungai ak mengalir, keepaan nol, erjadi difusi saja, anpa konveksi z m

Teknik Sungai Transpor Poluan 4-1 Konveksi-Difusi (Turbulen) Aliran di sungai aliran urbulen u u u v v v w w w Konveksi-difusi dalam aliran urbulen V m grad div grad umumna >> m

Teknik Sungai Transpor Poluan 4-13 Konveksi-Difusi (Turbulen) Diulis dalam koordina Caresius z z z w v u z

Penelesaian Analiik Persamaan Difusi Persamaan difusi 1D (anpa konveksi, V = 0), diulis dalam sisem koordina Caresius m karena idak ada aliran, V = 0, maka = 0 ang erjadi adalah difusi murni dengan sara baas dan sara awal beriku, 0, 0 M 1 dimana M 1 adalah massa per sauan luas [kg/m ] ang dimasukkan seara sekaligus dan iba-iba (insananeous soure) M 0 = M 1 S M 0 adalah massa oal ang dimasukkan seara iba-iba dan di suau iik, sedang S adalah luas permukaan Teknik Sungai Transpor Poluan 4-14

Penelesaian Analiik Persamaan Difusi () adalah fungsi dela Dira dimana nilaina sama dengan nol keuali di = 0 d 1 Inga, massa oal M 0 harus eap sama sepanjang waku ang diinjau, d,0 d M1 d M1 Teknik Sungai Transpor Poluan 4-15

Penelesaian Analiik Persamaan Difusi Penelesaianna adalah sbb. M 1, ep 4 4m m Penelesaian sb menunjukkan difusi suau massa, M 0 ang dimasukkan seara iba-iba di sau iik menebar menuru disribusi Gauss Normal dan simeris ke arah sumbu konsenrasi maksimum, di = 0, berkurang seirama dengan waku Teknik Sungai Transpor Poluan 4-16

Teknik Sungai Transpor Poluan 4-17

Penelesaian Analiik Persamaan Difusi Penelesaian sb dapa pula diulis sbb. M 1, ep Unuk suau disribusi normal, varian disribusi adalah: m 95% luas daerah di bawah kurva disribusi normal W 1,96 4 Teknik Sungai Transpor Poluan 4-18

Penelesaian Analiik Persamaan Difusi Koefisien difusi dapa dihiung dengan m 1 d d 1 1 1 Persamaan di aas dapa dipakai unuk meneapkan koefisien difusi dengan pengukuran deviasi sandar di suau iik pada dua waku ang berbeda 1 dan Teknik Sungai Transpor Poluan 4-19

Teknik Sungai Transpor Poluan 4-0 Penelesaian Analiik Persamaan Difusi Penelesaian persamaan difusi D ep ep,, M M Unuk medium homogen, = = ep,, M m L M M 0

Teknik Sungai Transpor Poluan 4-1 Penelesaian Analiik Persamaan Difusi Penelesaian persamaan difusi 3D 3 3 ep,,, r z M z r 3 M 0 M

Teknik Sungai Transpor Poluan 4- Penelesaian Analiik Persamaan Difusi Difusi di suau medium ang dibaasi dinding 1 ep ep, p L M Konsenrasi di dinding ep p p L M

Teknik Sungai Transpor Poluan 4-3

Penelesaian Analiik Persamaan Difusi Apabila massa M 0 dimasukkan seara erus-menerus (koninu) di = 0 m dengan sara baas dan sara awal beriku 0, 0 0, 0 0 0, 0 0 Teknik Sungai Transpor Poluan 4-4

Penelesaian Analiik Persamaan Difusi Penelesaian persamaan ersebu adalah sbb., 0 erf 4 m omplemenar error funion erf e d dapa menggunakan fungsi ang ersedia di MS Eel =ERFC( ) Teknik Sungai Transpor Poluan 4-5

Teknik Sungai Transpor Poluan 4-6

Konveksi-Difusi dalam Regime Turbulen u v w z Koefisien difusi merupakan besaran ensorial koefisien difusi longiudinal koefisien difusi ransversal koefisien difusi verikal,, z z z z Teknik Sungai Transpor Poluan 4-7

Konveksi-Difusi dalam Regime Turbulen Koefisien difusi verikal z u z h h z Koefisien difusi verikal raa-raa kedalaman z 0, 067 Difusi verikal menapai seluruh kedalaman seelah difusi menapai jarak L z erenu aau seelah waku z erenu, dimana L z z U h z z keepaan raaraa kedalaman z h z Teknik Sungai Transpor Poluan 4-8 hu keepaan geser kedalaman aliran = 0,1 jika poluan dimasukkan di engah kedalaman aliran = 0,4 jika poluan dimasukkan di dasar sungai

Konveksi-Difusi dalam Regime Turbulen Koefisien difusi ransversal di flume di sungai 0, 15 hu 0, 6 hu Difusi verikal menapai seluruh lebar sungai, B, seelah difusi menapai jarak L erenu aau seelah waku erenu, dimana keepaan geser kedalaman aliran L U B keepaan raaraa kedalaman B = 0,1 jika poluan dimasukkan di engah (separuh lebar) sungai = 0,5 jika poluan dimasukkan di epi sungai Teknik Sungai Transpor Poluan 4-9

Konveksi-Difusi dalam Regime Turbulen Koefisien difusi longiudinal 0, 3 hu Difusi longiudinal karena urbulensi umumna idak begiu diperhaikan menginga pengaruh dispersi (koefisien dispersi, K ) lebih dominan Dispersi erjadi karena adana variasi besaran keepaan (disribusi keepaan) beda keepaan anara keepaan raa-raa dan keepaan di suau iik U U U Teknik Sungai Transpor Poluan 4-30

far-field zone of miing mid-field zone of miing near-field zone of miing Teknik Sungai Transpor Poluan 4-31

Difusi Transversal Persamaan konveksi-difusi dalam aliran urbulen, dimana V(u,0,0) = U U Apabila: z Teknik Sungai Transpor Poluan 4-3 sumber poluan koninu dan ranspor poluan dianggap permanen difusi longiudinal diabaikan difusi verikal elah erapai maka: U C C z C = konsenrasi raa-raa kedalaman (deph inergraed average)

Difusi Transversal Penelesaian apabila sungai sanga lebar adalah: C u G 0, ep h 4 U 4 Penelesaian apabila lebar B membaasi: C U G0 M0, C u, 0 Cu, nb 0 N n1 lokasi asal poluan [kg/s] debi poluan, meraa di seluruh kedalaman h Teknik Sungai Transpor Poluan 4-33

Teknik Sungai Transpor Poluan 4-34

Teknik Sungai Transpor Poluan 4-35 Dispersi C K C U C K K Aliran permanen dan seragam, K = konsana C K C U C Berlaku seelah difusi verikal dan ransversal erapai B U B L seelah aau seelah

Koefisien Dispersi Saluran segi empa sanga lebar, R h = h K 6 hu Sungai B U K 0,011 hu Saluran, sungai dimana erdapa disribusi keepaan ke arah verikal maupun ke arah ransversal 140 K 500 Teknik Sungai Transpor Poluan 4-36

Dispersi Longiudinal Persamaan dispersi longiudinal C C U K C ang berlaku dalam kondisi: konsenrasi poluan meraa di seluruh ampang di far-field zone of miing L B Teknik Sungai Transpor Poluan 4-37

Dispersi Longiudinal Poluan M 0 dimasukkan seara meraa di suau ampang dan seara iba-iba C, M 1 U ep 4 K 4 K M 1 M0 S [kg/m ] C ma M 1 4 K 1 M 4 K 1 U sumber poluan meraa di seluruh ampang konsenrasi maimum (bergerak dengan ke. U, dan berkurang seiring waku ) Teknik Sungai Transpor Poluan 4-38

Teknik Sungai Transpor Poluan 4-39 Dispersi Longiudinal Poluan M 0 dimasukkan seara meraa di suau ampang dan selama waku erenu T dapa diliha sp sau seri poluan ang dimasukkan seara beruruan, masing-masing dalam waku ang sanga keil i i i i i K U K S m C 4 ep 4, T M m i 0 n i i i i i n i i K U m K S C 1 1 4 ep 4 1,,

Dispersi Longiudinal Poluan M 0 dimasukkan seara meraa di suau ampang dan erus-menerus (koninu) sera konsan C C0, U U U ep erf erf K 4 K 4 K C konsana 0 pada saa erf(+) = 0 erf() = C C 0 C C 0 1 U ep K jika U() posiif Teknik Sungai Transpor Poluan 4-40 jika U() negaif

Teknik Sungai Transpor Poluan 4-41

Transpor Poluan The End