Transpor Sedimen dan Dinamika Pantai

Explicit Formulation of The Sields Diagrams For

Incipient Motion of Sediment.

Zhixian Cao, Gareth Pender, and Jiang Meng (2006)

Dipresentasikan oleh : Fernandus Brilianto Gautama – 12909005

Reza Triafsa Gauss – 12909023 Astrini Nurul Sentanu – 12910016

PROGRAM STUDI OSEANOGRAFI FAKULTAS ILMU DAN TEKNOLOGI KEBUMIAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG - 2013

Sebagai Penilaian Ujian Tengah Semester I Tahun 2013/2014

Problems

Introductions Incipient Motion

Shields Diagram

Reynolds Numbers – Specific Reynolds Number

Guo’s Logarithmic Matching Methods Penggunaan Logarithmic Matching Methods

Hasil perumusan

Conclusion

PROGRAM STUDI OSEANOGRAFI FAKULTAS ILMU DAN TEKNOLOGI KEBUMIAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG - 2013

Diagram Shield paling sering digunakan sebagai kriteria incipient motion

dari transpor sedimen

Fenomena alam yang kompleks merupakan perumusan nonlinear.

Kebanyakan masalah nonlinear dapat dideskripsikan dengan logarithmic

atau power laws (Mandelbrot 1997)

Atau Initiation of motion

Keadaan aliran dimana partikel sedimen akan mulai bergerak

Pendekatan : Shear Stress

Shields (1936)

Bereau of Reclamation (1987)

Lane (1953)

Velocity Hjulstrom (1935)

Yang (1973)

Hasil eksperimen Shields (German, awal 1900’s)

menunjukkan hubungan besarnya shear stress

(tegangan geser) yang dibutuhkan untuk memulai

pergerakan sedimen dengan fungsi bilangan

Reynolds spesifik.

Reynolds Number

- Non dimensional Shear Reynolds

Number

Particle Reynolds Number

u* = shear velocity

ws = settling velocity

D = diameter partikel ν = viskositas kinematik, μ = viskositas dinamik ρ = densitas fluida

laminar when Re < 2300 transient when 2300 < Re < 4000 turbulent when Re > 4000

Grain sized reynolds number (Initiation of motion)

1. bilangan Reynolds (Re) • adalah berdimensi kuantitas yang digunakan untuk membantu

memprediksi pola aliran yang sama dalam situasi aliran fluida yang berbeda.

• didefinisikan sebagai rasio gaya inersia kepada gaya viscous dan akibatnya mengkuantifikasi kepentingan relatif dari kedua jenis kekuatan untuk kondisi aliran tertentu.

τb* = (Rep*)

Agar fluida bisa melakukan transpor

sedimen :

maka boundary shear stress (τb) yang

dikerjakan fluida di dasar > critical shear stress

(τc).

jika tercapai, akan terinisiasi pergerakan

butiran-butiran sedimen di dasar

τb = τc → τb *= τc*

(τ*) disebut Shields Parameter Menunjukan kondisi sedimen akan mulai bergerak

Shear stress tak berdimensi

critical

Hasil pengamatan pengukuran laboratorium

Reynolds Number Vs. Shear Stress

Kurva shield tidak selalu seperti ini

Tergantung dari penelitiannya

Shield’s diagram for dimensionless critical shear stress (COE 1994).

Junke Guo

Θc = critical shields parameter

R* <≈ 2 Slope -1 (Graf 1971)

-0.3 (Chien and Wan 1999)

θc = 0.1096 R*-0.2607

R* ϵ (0.1,2) <-0.3 (Yalin da Silva 2001)

R* >≈ 60 Konstant ; θc = 0.06

Sumber : Guo, Junke. Logarithmic matching and its applications in computational hydraulics and sediment transport

#1

#1 Hubungan critical shield parameters – Shear Reynolds Number

θc = 0.1096 R*-0.2607

θc = 0.045

R*<≈2

R*>≈60 Involve unknown

bed shear velocity

#2

#2 Hubungan critical shield parameters – Shear Reynolds Number

#4 & #5

Fig. 3. Critical Shields parameter as function of particle material number

Diagram shiled dapat dirumuskan dengan menggunakan pendekatan Logarithmic Matching (2 asimptot) meskipun hasilnya nya belum terlalu sesuai dengan diagram shield

Guo, Junke. Logarithmic matching and its applications in computational hydraulics and sediment transport

http://www.sfu.ca/~hickin/RIVERS/Rivers4(Sediment%20transport).pdf

http://calm.geo.berkeley.edu/geomorph/wilcock/WilcockSTLecture3.pdf

http://en.wikipedia.org/wiki/Sediment_transport

http://www.engineeringtoolbox.com/reynolds-number-d_237.html

PROGRAM STUDI OSEANOGRAFI FAKULTAS ILMU DAN TEKNOLOGI KEBUMIAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG - 2013