KARAKTERISTIKA DISTRIBUSI TEGANGAN GESER PADA SALURAN MENIKUNG DENGAN DASAR RATA TAK-BERGERAK
Putu Angga Brawidha Sangging, Prof. Dr. Sc. Tech. Ir. Bambang Agus Kironoto ; Prof. Dr. Ir. Bambang Yulistiyanto
2013 | Tesis | S2 Teknik SipilBagian menikung pada saluran merupakan bagian yang rawan dimana akan banyak terjadi fenomena yang merugikan. Fenomena ini tidak lepas dari pengaruh adanya efek gesekan pada dasar saluran maupun dinding saluran (Muramoto, 1964). Efek gesekan ini disebut tegangan geser (shear stress). Untuk mengukur kecepatan aliran 3D pada titik pengukuran (longitudinal, u, transversal, v, dan vertikal, w) menggunakan ADV (Acoustic-Doppler Velocimeter) tipe ADV 16 MHz. Analisis tegangan geser, 0 dilakukan dengan metode Clauser dan metode tegangan Reynolds. Experimen ini menggunakan flume berkelok tunggal dengan sudut 180°, dengan dimensi melintang flume yaitu lebar 0.5 m dan tinggi dinding flume 0.4 m, dengan bahan dinding flume terbuat dari acrylic bening. Dasar fixed bed diakomodasi dengan penambahan lantai buatan yang terbuat dari calci-board setebal 5 cm dilapisi dengan pasta semen sebagai perekat dan pasir dengan spesifikasi yang sama dengan pasir yang digunakan pada penelitian sebelumnya. Hasil perbandingan penggunaan kedua metode untuk memperoleh tegangan geser menunjukkan penyimpangan rerata sebesar 13.11% dan penyimpangan maksimum sebesar 55.91%. Hasil ini cukup dekat dengan hasil penelitian sebelumnya yang telah dianalisis ulang pada penelitian kali ini, yaitu dengan penyimpangan rerata kurang dari 2.1% dan penyimpangan maksimum sebesar 20%. Dari hasil ini juga diperoleh kesimpulan bahwa penggunaan metode Clauser untuk saluran menikung masih dapat dipergunakan di beberapa radius pengukuran, dengan syarat data distribusi kecepatan masih mengikuti hukum logaritmik. Dan dari hasil analisis tegangan geser Reynolds pada saluran menikung dengan skema kontur dasar saluran setelah tercapai kondisi equilibrium pada penelitian sebelumnya, ditarik kesimpulan bahwa gerusan pada saluran menikung terjadi akibat aksi dari kedua komponen longitudinal tegangan geser Reynolds u'w',u'v' .
Channel curve area are a weak spot which leads to many undesirable phenomenon. This phenomenon caused by a frictional effects at the channel’s bed and wall (Muramoto, 1964). This effects called shear stress. ADV type 16 MHz were used to obtain the 3D velocities (longitudinal, u, transversal, v, and vertical, w) on flume. The shear stress, 0 are evaluated by using the Clauser’s Method and Reynolds stress. A 180° single curve is used for this experiment, with 0.5 m for width and 0.4 m for height of the wall, both wall and flume accommodate by clear acrylic. Fixed bed is accommodated by 5 cm calci-board layered by mixture of cement paste with uniform grain-size sand as per used by former experiment (erodible bed). The results of shear stresses from the both methods give an average error by 13.11% and maximum error by 55.91%. This result is close enough with reanalized data of former experiment by giving an average error by less than 2.1% and maximum error by 20%. It is also means the Clauser’s method is still remains valid to analyze the shear stresses in several radius of curved channel as long as the velocity distribution data in inner region still follow the logarithmic velocity distribution. And it is also concludes the sedimental erosion which is happened in former experiment is caused by an action from Reynolds shear stress longitudinal components. It is obtain from analyzing the maximum Reynolds shear stress components close to boundary with the result of equilibriumed flume bed contour on former experiment.
Kata Kunci : tegangan geser, kecepatan geser, saluran menikung, metode Clauser, tegangan Reynolds.
