Pengaruh Kemiringan Struktur Plat Segitiga Terhadap Kecepatan Gesek Dasar pada Saluran Terbuka

Abstract

Pada aliran saluran terbuka, distribusi kecepatan seringkali dibedakan sebagai distribusi kecepatan di daerah inner region, yang berada di dekat dasar dimana distribusi kecepatan logaritmik berlaku, dan di daerah outer region, yang berada jauh dari dasar dimana distribusi kecepatan menyimpang secara jelas dan sistimatik terhadap hukum logaritmik. Tujuan penelitian adalah struktur mampu meredam energi aliran dasar sehingga kecepatan yang terjadi dapat diminimalisir. Percobaan dilakukan pada saluran flume dengan Panjang 8,00 m, lebar 0,40 m dan tinggi 0,40 m. Untuk kemiringan saluran yang digunakan 0,05% dan 0,10% pada bidang licin. Tipe aliran adalah aliran seragam, menggunakan 3 (tiga) variasi debit inlet (Q). Untuk Struktur berupa model plat segitiga, menggunakan variasi stuktur dengan kemiringan 30^o (M₁), 45^o (M₂) dan 60^o (M₃) dengan kemiringan saluran 0.05%. Adapun tinggi plat segitiga ditentukan berdasarkan tinggi rerata kecepatan maksimum sebesar 0,6D. Hasil analisis menunjukkan bahwa kecepatan gesek yang terjadi sebelum melewati plat segitiga akan membesar dengan nilai rerata 53% (kecepatan gesek (u_*) menurun) dan sesaat setelah melewati plat segitiga menjadi kecil (kecepatan gesek (u_*) meningkat) dengan rerata 26% seiring bertambah besarnya kemiringan plat segitiga dan konstantan integrasi (C) berupa perubahan kecepatan aliran semakin meningkat. Namun trend kecepatan gesek yang ditunjukan untuk setiap model akan terlihat semakin menurun pada saat menjauhi plat segitiga dan hal ini mengindikasikan kecepatan gesek (u_*) akan mengalami kondisi rezim aliran yang baru. Selain itu secara kuantitatif terkonfirmasi bahwa dengan adanya struktur plat segitiga maka nilai Froude yang terjadi sebelum melewati struktur akan mengalami penurunan kecepatan aliran seiring bertambah besarnya kemiringan struktur dan setelah melewati struktur, kecepatan aliran akan meningkat dan terjadi intensitas turbulen disepanjang saluran.

In an open channel flow, velocity distribution is often distinguished as velocity distribution in the inner region, which is near the base where the logarithmic velocity distribution applies, and in the outer region, which is far from the base where the velocity distribution deviates clearly and systematically from the logarithmic law. The purpose of this research is the structure is able to reduce the base flow energy so that the velocity that occurs can be minimized. The experiment was carried out on a flume channel with a length of 8.00 m, a width of 0.40 m and a height of 0.40 m. The slope of the channel used are 0.05% and 0.10% on a slippery surface. The type of flow is uniform flow, using 3 (three) variations of inlet discharge (Q). For the structure in the form of a triangular plate model, using a variation of the structure with a slope of 30^o (M1), 45^o (M2) and 60^o (M3) with a channel slope of 0.05%. The height of the triangular plate is determined based on the average height of the maximum speed of 0.6D. The results of the analysis show that the frictional speed that occurs before passing through the triangular plate will increase with an average value of 53% (friction speed (u_*) decreases) and immediately after passing through the triangular plate becomes small (friction speed (u_*) increases) with an average of 26% along with as the slope of the triangular plate increases, the integration constant (C) in the form of a change in flow velocity increases. However, the frictional velocity trend shown for each model will appear to be decreasing as it moves away from the triangular plate and this indicates that the frictional velocity (u_*) will experience a new flow regime. In addition, it is quantitatively confirmed that with the triangular plate structure, the Froude value that occurs before passing through the structure will experience a decrease in flow velocity as the slope of the structure increases and after passing through the structure, the flow velocity will increase and turbulence intensity occurs along the channel.