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


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


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


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)


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.


6/14

Modul Praktikum

Profil Gelombang


Gambar II.2Wave Flume 2D.

Gambar II.3Wave Flume 2D (2).

Kedalaman air maksimum untuk kolam ini adalah 70 cm.


7/14

Modul Praktikum

Profil Gelombang


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


8/14

Modul Praktikum

Profil Gelombang


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


9/14

Modul Praktikum

Profil Gelombang


Gambar II.6Prinsip kerja wave recoreder.

Gambar II.7Wave recorder

Wave recorder


10/14

Modul Praktikum

Profil Gelombang


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+


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)


12/14

Modul Praktikum

Profil Gelombang


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


13/14

Modul Praktikum

Profil Gelombang


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


14/14

modul praktikum i metlab th 2016

Documents