Download - Modul Praktikum I MetLab Th 2016
-
8/18/2019 Modul Praktikum I MetLab Th 2016
1/14
Modul Praktikum I
Profil Gelombang
LABORATORIUM GELOMBANG
PROGRAM STUDI TEKNIK KELAUTAN
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN
INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
2016
-
8/18/2019 Modul Praktikum I MetLab Th 2016
2/14
Modul Praktikum
Profil Gelombang
Laboratorium Gelombang - Institut Teknologi Bandung ii
Daftar Isi
Daftar Isi .............................................................................................................................. i
Daftar Gambar ................................................................................................................... iii
BAB I Tujuan Praktikum .................................................................................................. I-1
BAB II Alat Percobaan ....................................................................................................II-1
II.1.Wave Flume 2D ...............................................................................................II-1
II.2.Wave Generator ...............................................................................................II-3
II.3.Wave Recorder ................................................................................................II-4
II.4.Current Meter (P-EMS) ...................................................................................II-6
II.5.Alat ukur ..........................................................................................................II-6
BAB III Prosedur Percobaan ......................................................................................... III-1
III.1.Kalibrasi wave recorder ................................................................................ III-1
III.2.Kalibrasi P-EMS ........................................................................................... III-2
III.3.Pengukuran ................................................................................................... III-2
III.4.Pengamatan visual ........................................................................................ III-2
III.4.1.Tinggi Gelombang ........................................................................... III-2
III.4.2.Perioda gelombang ........................................................................... III-3
III.4.3.Panjang gelombang .......................................................................... III-3
BAB IV Pelaporan ......................................................................................................... IV-1
-
8/18/2019 Modul Praktikum I MetLab Th 2016
3/14
Modul Praktikum
Profil Gelombang
Laboratorium Gelombang - Institut Teknologi Bandung iii
Daftar Gambar
Gambar II.1 Layout Wave Flume 2D. ............................................................................II-1
Gambar II.2 Wave Flume 2D..........................................................................................II-2
Gambar II.3 Wave Flume 2D (2). ...................................................................................II-2
Gambar II.4 Wave Generator mekanik tampak belakang. ..............................................II-3
Gambar II.5 Wave Generator mekanik tampak depan. ...................................................II-4
Gambar II.6 Prinsip kerja wave recoreder. ......................................................................II-5
Gambar II.7 Wave recorder .............................................................................................II-5
Gambar II.8 Instrumen pengukur arus (P-EMS) ..............................................................II-6
Gambar III.1 Layout penempatan instrumen percobaan profil gelombang ................... III-1
-
8/18/2019 Modul Praktikum I MetLab Th 2016
4/14
Modul Praktikum
Profil Gelombang
Laboratorium Gelombang - Institut Teknologi Bandung I-1
BAB I
Tujuan Praktikum
Pengetahuan dasar mengenai sifat-sifat fluida dan aliran fluida serta hukum-hukum yang
berlaku dalam mekanika gelombang air merupakan hal yang sangat penting dalam ilmu
Teknik Kelautan.
Pada percobaan ini akan diamati dan dihitung parameter-parameter penting yang
menggambarkan gelombang air, yaitu panjang gelombang (L), tinggi gelombang (H), perioda
(T), dan kedalaman periran (h). Parameter lainnya seperti kecepatan gelombang(u),
percepatan gelombang (du/dt) dapat dihitung dari besaran-besaran ini.
Tujuan dari praktikum ini adalah untuk memberikan gambaran yang jelas pada praktikan
mengenai teori gelombang linier. Praktikan diharapkan dapat membandingkan teori dengan
keadaan aktual yang terjadi pada praktikum ini.
Parameter gelombang yang harus dikumpulkan oleh para mahasiswa adalah :
Tinggi Gelombang (H)
Perioda Gelombang (T)
Panjang Gelombang (L)
Kedalaman Perairan (h)
Kecepatan Partikel (u)
Percepatan Partikel (du/dt)
-
8/18/2019 Modul Praktikum I MetLab Th 2016
5/14
Modul Praktikum
Profil Gelombang
Laboratorium Gelombang - Institut Teknologi Bandung II-1
BAB II
Alat Percobaan
II.1. Wave Flume 2D
Wave Flume 2D merupakan suatu kolam seperti aquarium yang memiliki dimensi
40m x 1.5m x 1.2m (P x L x T). Ujung pangkal dari kolam ini dilengkapi dengan alat
pembentuk gelombang, lalu ujung satunya terdapat suatu pantai yang bertujuan untuk
meredam gaya gelombang. Sisi dari kolam ini menggunakan kaca transparan yang
bertujuan untuk memudahkan pengamatan visual. Layout dari Wave Flume 2D dapat
dilihat pada Gambar II.1 dan gambar dari 2D Wave Flume dapat dilihat pada
Gambar II.2 s/d Gambar II.3.
Gambar II.1 Layout Wave Flume 2D.
-
8/18/2019 Modul Praktikum I MetLab Th 2016
6/14
Modul Praktikum
Profil Gelombang
Laboratorium Gelombang - Institut Teknologi Bandung II-2
Gambar II.2Wave Flume 2D.
Gambar II.3Wave Flume 2D (2).
Kedalaman air maksimum untuk kolam ini adalah 70 cm.
-
8/18/2019 Modul Praktikum I MetLab Th 2016
7/14
Modul Praktikum
Profil Gelombang
Laboratorium Gelombang - Institut Teknologi Bandung II-3
II.2. Wave Generator
Pada kolam Wave Flume 2D dilengkapi dengan alat untuk membangkitkan
gelombang. Alat pembangkit gelombang yang dapat bekerja saat ini merupakan alat
pembangkit gelombang dengan prinsip mekanik, menghasilkan gelombang reguler.
Dapat menghasilkan gelombang dengan ketinggian maksimum 0.32 m dan perioda
1.2 detik ~ 14.4 detik. Penampakan Wave Generator mekanik dapat dilihat pada
Gambar II.4 dan Gambar II.5.
Gambar II.4Wave Generator mekanik tampak belakang.
...
Wave generator
-
8/18/2019 Modul Praktikum I MetLab Th 2016
8/14
Modul Praktikum
Profil Gelombang
Laboratorium Gelombang - Institut Teknologi Bandung II-4
Gambar II.5Wave Generator mekanik tampak depan.
Variabel pengatur untuk menghasilkan profil gelombang dari wave generator adalah paddle(p), rpm(p), dan kedalaman perairan (d). Paddle adalah panjang lengan dari
tuas lengan wave generator , rpm adalah kecepatan putar yang dapat diatur pada panel.
II.3. Wave Recorder
Instrumen ini digunakan untuk mengetahui profil gelombang (tinggi dan perioda)
yang dihasilkan oleh Wave Generator , menggunakan instrumen ini akan lebih akurat
daripada pengamatan secara visual. Prinsip kerja dari instrumen ini adalah, sensor
yang tercelup ke dalam air akan menghantarkan aliran listrik, perbedaan aliran listrik
yang terjadi dapat menunjukkan perubahan muka air. Data perbedaan voltase
dikirmkan menuju sebuah komputer, dengan begitu data dapat diolah lebih lanjut.
Sketsa prinsip kerja dari Wave Recorder dapat dilihat pada Gambar II.6. Pada
Gambar II.7 menampilkan penampakan dari Wave Recorder .
Wave generator
Panel inverter
-
8/18/2019 Modul Praktikum I MetLab Th 2016
9/14
Modul Praktikum
Profil Gelombang
Laboratorium Gelombang - Institut Teknologi Bandung II-5
Gambar II.6Prinsip kerja wave recoreder.
Gambar II.7Wave recorder
Wave recorder
-
8/18/2019 Modul Praktikum I MetLab Th 2016
10/14
Modul Praktikum
Profil Gelombang
Laboratorium Gelombang - Institut Teknologi Bandung II-6
II.4. Current Meter (P-EMS)
Instrumen ini dapat mengukur arus dari suatu fluida. Arus yang terukur dalam satuan
m/s dan dalam arah x dan y. Gambar II.8 akan menunjukkan penampakan dari alat
ini.
Gambar II.8Instrumen pengukur arus (P-EMS)
Dikarenakan instrumen ini terbilang sudah tua, yakni sejak 1995, kualitas
pengukurannya menurun seiring waktu. Faktor koreksi (K PEMS) dari alat ini adalah
0.58823.
II.5. Alat ukur
Sebagai metode crosscheck dibutuhkan pengamatan visual secara langsung untuk
mendapatkan nilai paramter gelombang. Pengamatan visual membutuhkan alat ukur satuan
panjang dan alaut ukur satuan waktu.
Current Meter
P-EMS
Arah x+
Arah y+
-
8/18/2019 Modul Praktikum I MetLab Th 2016
11/14
Modul Praktikum
Profil Gelombang
Laboratorium Gelombang - Institut Teknologi Bandung III-1
BAB III
Prosedur Percobaan
Untuk melakukan percobaan, layout penempatan instrumen dapat dilihat pada gambar
dibawah ini:
Gambar III.1 Layout penempatan instrumen percobaan profil gelombang
III.1. Kalibrasi wave recorder
Sebelum menjalan praktikum diperlukan kalibrasi alat ketika kondisi muka air tenang padakolam 2D. Berikut langkah yang harus dilakukan untuk melakukan kalibrasi instrumen wave
recorder:
1. Pastikan nozzle dari transducer berada pada posisi 0
2. Ambil data muka air tenang pada saat posisi 0 selama 20 detik.
3. Turunkan dan naikkan posisi dari wave recorder sebesar 5 cm lalu ambil data voltase
muka air tersebut selama 20 detik.
4.
Didapatkan tiga buah data muka air dalam satuan volt dengan simpangan sebesar
5cm. Dari ketiga data ini bisa didapatkan nilai datum dari muka air dan nilai koefisien
alat dari instrumen (K Probe)
-
8/18/2019 Modul Praktikum I MetLab Th 2016
12/14
Modul Praktikum
Profil Gelombang
Laboratorium Gelombang - Institut Teknologi Bandung III-2
III.2. Kalibrasi P-EMS
P-EMS merupakan alat yang dapat mengukur arus dengan kecepatan maksimum 2.5m/s.
Agar didapatkan nilai pengukuran yang baik maka diperlukan kalibrasi seperti langkah
berikut:
1. Pilih perintah zero measurement pada transducer ketika muka air tenang
2.
Rekam nilai arus pada saat kondisi tenang tersebut selama 20 detik.
III.3. Pengukuran
Digunakan 5 buah profil gelombang dengan variabel penentu paddle, kedalaman perairan,
dan rpm. Praktikan bebas memilih profil gelombang tersebut dengan konsultasi terlebih
dahulu kepada asisten praktikum.
Langkah pengukuran adalah sebagai berikut:
1. Catat tinggi muka air saat tenang
2.
Ubah posisi paddle sesuai dengan yang diinginkan (terdapat 3 buah posisi paddle),
pastikan paddle terkunci dengan baik
3.
Jalankan wave generator menggunakan panel inverter, pilih rpm yang telahditentukan.
4. Ukur muka air dengan menggunakan wave recorder selama 1 menit.
5. Ukur arus aktual dengan menggunakan P-EMS selama 20 detik.
6.
Matikan panel inverter
7. Ulangi dari langkah 1 untuk mendapatkan profil gelombang selanjutnya
III.4. Pengamatan visual
III.4.1. Tinggi Gelombang
Catat tinggi gelombang ekstrim yang terjadi pada saat lembah dan puncak
menggunakan suatu alat ukur panjang
Selisih antara kedua nilai tersebut merupakan tinggi gelombang
Ambil minimal 10 buah tinggi gelombang
-
8/18/2019 Modul Praktikum I MetLab Th 2016
13/14
Modul Praktikum
Profil Gelombang
Laboratorium Gelombang - Institut Teknologi Bandung III-3
III.4.2. Perioda gelombang
Tandai satu lokasi tertentu pada kolam 2D
Ukur dengan stopwatch waktu yang diperlukan antara puncak-puncak
gelombang untuk melewati lokasi tersebut Ambil minimal 10 buah perioda gelombang
III.4.3. Panjang gelombang
Dibutuhkan 2 (dua) buah alat ukur
Alat ukur pertama ditempatkan pada posisi tertentu
Seorang Praktikan betugas menggerakkan alat pengukur gelombang kedua
Seorang Praktikan lainnya mengamati muka gelombang pada alat pertama
berada pada fasa gelombang yang sama
Alat ukur kedua dihentikan bila muka gelombang telah berada pada fasa yang
sama
Panjang gelombang dihitung dari jarak alat ukur pertama dan kedua
-
8/18/2019 Modul Praktikum I MetLab Th 2016
14/14