karakteristika aliran dan butir sedimen

25 Pages·2014·1.08 MB·Indonesian

KARAKTERISTIKA ALIRAN DAN
BUTIR SEDIMEN
Transpor Sedimen
May 14
Karakteristika Aliran
2
Karakteristika fluida air yang berpengaruh terhadap transpor sedimen
q 
Rapat massa, ρ
q 
Viskositas, ν
q 
Variabel aliran
q 
n  kecepatan, V(u,v,w)
n  tegangan geser, τ
Kecepatan Aliran
3
Pada aliran seragam-turbulen, rumus distribusi kecepatan dan kecepatan
q 
rata-rata dapat dibedakan untuk dasar licin (secara hidraulis) dan dasar
kasar (secara hidraulis)
Dasar Saluran Licin dan Kasar (secara hidraulis)
4
z z
viscous sub-layer k
δ

s δ

δ tebal viscous sub-layer
u δ ν  : viskositas kinematik
* =11.6
ν  = 0.01 cm2/s (air)
ν
Profil Kecepatan Aliran (Persamaan Logaritmik)
5
Dasar Licin (secara hidraulis) Dasar Kasar (secara hidraulis)
u k u k
* s ≤ 5 * s ≥70
ν ν
" %
#104z& 33z
u = 5.75 u log% ( kecepatan di posisi z u = 5.75 u log$ '
z ∗ $ δ ' z ∗ # k &
s
kecepatan rata-rata " %
#42z& 12R
U = 5.75 u log% ( kedalaman U = 5.75 u log$ h '
∗ $ δ ' ∗ # k &
(depth-averaged velocity) s
Profil Kecepatan Aliran (Persamaan Logaritmik)
6
Dasar Licin (secara hidraulis) Dasar kasar (secara hidraulis)
u k u k
* s ≤ 5 * s ≥70
ν ν
u #u z& u " z %
z = 5.75log% ∗ (+ 5.5 kecepatan di posisi z z = 5.75log$ '+8.5
u $ ν ' u #k &
∗ ∗ s
Kecepatan Rata-rata (Depth-averaged Velocity)
7
U #u R &
= 3+ 5.75log% ∗ h ( aliran dangkal
u $ ν '
∗
" %
U R
= 6+ 5.75log$ h ' aliran dalam
u k
# &
∗ s
Tegangan Geser di Dasar Saluran
8
τ = τ =ρg R S
o b h e τ = 1 f ρU2 ⎫ U 8
o 8 =
⎬
τ =ρg R S gR S f
⎭
ο h e h e
τ = τ = 1 f ρU2
o b 8
u = gR S
∗ h e
U : kecepatan rata-rata aliran (kec rerata di tampang lintang)
f : koefisien kekasaran dasar saluran, koefisien gesekan
Kekasaran Dasar Saluran
9
U 8
τ
=
Darcy-Weisbach u = b
q 
gR S f ∗
h e ρ

1
2 3 1 2
Manning U = R S
q  h e
n
q  Chezy U =C R S
h e
U R
Persamaan logaritmik =6+5.75log h
q 
gR S k
h e s
Karakteristika Butir Sedimen
10
Karakteristika sedimen yang berkait dengan transpor sedimen
q 

ukuran
q 
bentuk
q 
kecepatan endap
q 
komposisi batuan (mineral)
q 
Ukuran butir sedimen merupakan salah karakteristika yang paling penting dan banyak
q 
digunakan dalam persamaan transpor sedimen
Ukuran butiran direpresentasikan oleh
q 
diameter nominal
q 
diameter jatuh (fall diameter)
q 
diameter sedimentasi (sedimentation diameter)
q 
diameter saringan, dan
q 
ukuran sumbu triaxial
q