Weir dan Notch
Week #10
Rectangular Weirhttp://www.lmnoeng.com/Weirs/RectangularWeir.htm
Rectangular Weir
Ambang umumnya digunakan memakai ambang dengan pelat. Biasa digunakan di saluran terbuka seperti aliran untuk menentukan debit (flowrate). Prinsip dasar adalah bahwa debit secara langsung terkait dengan kedalaman air (h). Ambang dapat bersifat hambatan (lebar) dasar sesuai dengan lebar saluran, ataupun menyempit sebagian . Untuk ambang yang benar-benar menyempit B-b (lebar saluran – lebar ambang) harus lebih besar dari 4hmax, dimana hmax adalah maksimum ketinggian yang diperkirakan dari ambang (USBR, 1997).
Ambang terkontraksi sebagian memiliki B-b antara 0 dan 4hmax. Kontraksi menyebabkan alir mengalir dan mengumpul menuju ambang.
Francis’s formula :
Q = 2/3 Cd x (b-0,1nH) x (2g)1/2 x H3/2
n = jumlah konstraksi
Cd = 0,623
g = 9,81
Q = 1,84 (b – 0,1 n H) H3/2
Bazin’s formula :dari Q = 2/3 Cd x b x (2g)1/2 x H3/2
Q = m x b x (2g)1/2 x H3/2
m = 2/3 Cd = 0,405 + 0,003/H
Hitunglah limpahan air melalui weir segiempat dengan lebar 1,5 m dengan head 400 mm dengan Bazin’s formula
m = 0,405 + 0,003/0,4 = 0,4125Q = m x b x (2g)1/2 x H3/2
= 0,4125 x 1,5 x (2x9,81) 1/2 x 0,4 3/2 = 0,693 m3/det
Head (h) harus diukur di hulu dari ambang pada jarak 4-5 kali head maksimum.
Tidak masalah seberapa tebal ambang dimana air mengalir melalui notch. Ambang harus memiliki ketebalan 1 dan 2 mm pada bagian bukaannya. Jika secara keselurhan ambang lebih tebal dari 2 mm, bukaan dapat di buat pada sudut yang lebih besar dari 45 derajat untuk mencapat ketebalan batas yang diinginkan.
Permukaan air di hilir ambang sebaiknya sekurang-kurangnya 6 cm dibawah batas ambang (weir crest) –(di bawah dasar bukaan) (USBR, 1993).
Head yang diukur (h) harus >= 0.03 m (1.2 inch).P diukur dari dasar hulu saluran dan harus >= 0.1 m (3.9 inch).Ketebalan notch width (b) dan lebar saluran (B) harus >= 0.15 m (5.9 inch).0 < b/B <= 1 dan 0 < h/P <= 2.5.
Jika b<B (misalnya weir terkontraksi/contracted weir), maka (B-b) >= 0.2 m (3.9 inch). Sumber…
2
5
2
5
0
2
5
2
3
417,1
81,9,6,0,90
2tan2
15
8
)
25
23
(2
tan22
HQ
gCd
xHgCdQ
hHhgCdQ
o
H
H
H
dhhhHgCdQ
ghdhhHCdQ
ghdhhHCddq
teoritisghV
dhhHLuas
hHlebar
Hb
0
0
)(2
tan22
22
tan)(2
22
tan)(2
)(2
2tan)(2
2tan)(2
2tan2
V-Notch (Triangular)
Hdh
h
Bag. V. Weir antara 0.03 dan 0.08 inches (0.8 to 2 mm)
Jika > 0.08 inch, bagian hilir V dipancong pada sudut > 45o (60o recommended)
Permukaan air setidaknya 0.2 ft. (6 cm) dibawah dasar V untuk membuat terjunan bebas.
(h) > 0.2 ft. (6 cm) Persamaan dibuat untuk h<1.25 ft. (38 cm) and
h/P<2.4. h/B sebaiknya <= 0.2. Rata rata (B) sebaiknya > 3 ft. (91 cm). Dasar "V" setidaknya 1.5 ft. (45 cm) di atas dasar
hulu aliran.
Cipoletti weir
L is measured along the bottom of the weir (called the crest), not along the water surface.
http://www.lmnoeng.com/Weirs/cipoletti.htm
2/3
2/32/3
2/3
2/3
2/3
2tan215/8
)2,0(23/223/2
23/2
:
21
2tan215/82
)2,0(23/21
xHgCd
HHbgCdHgbCd
HgbCdQ
Cippoletti
QQQ
debitTotal
xHgCdQ
HHbgCdQ
)(85,1
84,1
4
1
4
5
5
1
2tan
2,02
tan5
42
tan5
42,0
23/2
2/3
2/3
2/3
CippolettixHbxQ
atau
xHbxQ
x
xHHbb
HgCddibagi
Tidak perlu faktor konstraksi.
(1 horizontal : 4 vertikal)
End Depth Method for Triangular Open Channel
orifice
Rounded Sharp-edged Short tube BordaCc 1.0 0.62 1.0 0.52Cv 0.98 0.98 0.8 0.98
Inverted Siphon (Depressed Sewer)
Aliran dalam pipa siphon pipes dibawah tekanan dan harus memiliki kecepatan >3 ft/det (0.9 m/det) untuk mencegah material tidak mengendap
Diagram keseluruhan
Tampak atas dari inlet (3 siphons):
Potonga A-A (skala diperbesar)