Simulasi Lompatan Hidrolik pada Aliran Kanal Terbuka Menggunakan Pendekatan Komputasi Dinamika Fluida
Abstract
Proses terjadinya lompatan hidrolik dalam bidang pertanian dapat terjadi di saluran irigasi. Aliran air yang mengalir dari daerah hulu pintu air akan menabrak air yang ada di daerah hilir pintu air. Ketika pintu air tersebut dibuka maka akan terjadi lompatan hidrolik. Fenomena lompatan hidrolik dalam sebuah kanal terbuka dapat dipelajari menggunakan pendekatan komputasi dinamika fluida. Tujuan dalam penelitian ini adalah untuk membangun simulasi numerik lompatan hidrolik menggunakan perangkat lunak open source OpenFOAM dengan menerapkan model turbulen LES Smagorinsky. Selain itu, tujuan penelitian ini adalah untuk menentukan profil kecepatan pada Bilangan Froude (Fr) yang berbeda, serta menganalisis bentuk tipologi lompatan hidrolik berdasarkan nilai Fr. Berdasarkan uji grid hasil yang mendekati data acuan terdapat pada Tipe I. Nilai korelasi tertinggi dan error terendah terdapat pada Tipe II. Profil kecepatan dekat dasar saluran akan meningkat seiring dengan nilai Fr yang semakin besar. Pada zona yang berada pada kolom air atau pada kedalaman sekitar 0,01 m, kecepatan perlahan-lahan akan mulai menurun yang disertai dengan terjadinya kenaikan elevasi pada permukaan air. Pada zona yang semakin dekat ke permukaan, profil kecepatan mulai meningkat dan ini terjadi pada lima Fr yang berbeda. Nilai Fr = 1,3 merupakan tipe lompatan berombak. Lompatan lemah terjadi pada saat nilai Fr = 1,8. Nilai Fr = 2,8 merupakan lompatan berosilasi. Nilai Fr = 6,8 merupakan lompatan tetap, dan nilai Fr = 9,8 merupakan lompatan kuat.
Kata kunci: : Lompatan hidrolik, Bilangan Froude, komputasi dinamika fluida, profil kecepatan, OpenFOAM
Full Text:
PDFReferences
Aborahma, R. 2016. Hydraulic Jump in Circular Open Channel. May.
Bayon, A., Valero, D., García-Bartual, R., Vallés-Morán, F. J., & López-Jiménez, P. A. (2016). Performance assessment of OpenFOAM and FLOW-3D in the numerical modeling of a low Reynolds number hydraulic jump. Environmental Modelling and Software, 80, 322–335. https://doi.org/10.1016/j.envsoft.2016.02.018.
Caisley, M. E., Bombardelli, F.A.& Garcia, M. H. 1999. Hydraulic model study of a Cannoe Chute for low-head Dans in Illinois (HES 63). Hydraulic Engineering Series 63. http:hdl.handle.net/2142/12214.
Chanson, H. 2004. Hidrolik Aliran Saliran Terbuka. Oxford, Inggris
Chow, V.T. 1973. Open-Channel Hydraulics. McGraw-Hill. New York
Chow, V.T. 1989. Hidrolika Saluran Terbuka. Erlangga. Jakarta
Irianto, Agus. 2006. Statistik: Konsep Dasar dan Aplikasi. Kencana. Jakarta.
Hendri, Jhon. 2009. Riset Pemasaran. Merancang Kuesioner. Universitas Gunadarma
Sugiyono. 2014. Metode Penelitian Pendidikan Pendekatan Kuantitatif, Kualitatif, dan R&D. Bandung. Alfabeta
DOI: https://doi.org/10.26418/pf.v9i2.49501
Refbacks
- There are currently no refbacks.
Diterbitkan oleh: Berkerjsama dengan:
Jurusan Fisika FMIPA UNTAN Perkumpulan Akademisi dan Saintis Indonesia, Kalimantan Barat
Alamat Redaksi:
Jalan Prof. Dr. H. Hadari Nawawi
Komp. FMIPA UNTAN Pontianak, Kalbar, 78124
Email: prismafisika@physics.untan.ac.id