Aliran superkritis: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
+Kategori:Hidrologi; +Kategori:Aliran air; +Kategori:Dinamika fluida menggunakan HotCat |
k menambahan pranala luar |
||
Baris 1:
'''Aliran superkritis''' adalah salah satu klasifikasi [[Aliran fluida|aliran]] pada saluran terbuka yang kedalamannya kurang dari kedalaman kritis.<ref>{{Cite web|year=2022|title=Iowa Statewide Urban Design and Specifications|url=https://intrans.iastate.edu/app/uploads/sites/15/2020/03/2F-2.pdf|website=Iowa State University, Institute for Transportation|publisher=Iowa State University|access-date=2022-06-06}}</ref> Hal ini disebabkan oleh kemiringan saluran yang lebih tinggi daripada kemiringan kritisnya. <ref>{{Cite book|last=Chow|first=Ven Te|date=1959|url=https://books.google.co.id/books/about/Open_channel_Hydraulics.html?id=JG9_PwAACAAJ&redir_esc=y|title=Open-Channel Hydraulics|location=United States of America|publisher=McGraw-Hill|isbn=9780070859067|pages=63|url-status=live}}</ref>Aliran superkritis juga dapat didefinisikan sebagai aliran yang kecepatan alirannya lebih dari kecepatan gelombang permukaan elementernya. Gelombang permukaan elementer adalah gelombang yang muncul akibat sebutir batu yang dijatuhkan ke air yang dangkal.<ref>{{Cite book|last=Suhendra|first=|date=2019|url=https://www.google.co.id/books/edition/Konsep_Dasar_dan_Aplikasi_Mekanika_Fluid/g7CgDwAAQBAJ?hl=id&gbpv=0|title=Konsep Dasar dan Aplikasi Mekanika Fluida Bidang Teknik Mesin|location=Ponorogo|publisher=Uwais Inspirasi Indonesia|isbn=9786232270756|pages=66|url-status=live}}</ref>
Aliran superkritis cenderung didominasi oleh gaya inersia dibandingkan gaya gravitasi. Karakteristik aliran ini dapat dilihat dari alirannya yang cepat dan tidak stabil. Aliran superkritis dapat bertransisi ke aliran subkritis melalui fenomena lompatan hidraulik. Lompatan hidraulik ini menyebabkan banyak energi yang hilang serta dapat bersifat erosif bagi permukaan tanah di bawahnya.<ref name=":0">{{Cite web|title=Flow Profiles|url=http://www.fsl.orst.edu/geowater/FX3/help/FX3_Help.html#8_Hydraulic_Reference/Flow_Profiles.htm|website=FishXing|access-date=2022-06-06}}</ref>
Aliran superkritis, bersama dengan aliran kritis dan aliran subkritis, bermanfaat untuk mendeskripsikan profil suatu aliran pada saluran terbuka untuk keperluan perencanaan [[irigasi]] dan [[drainase]].
== Representasi dalam Persamaan ==
Suatu aliran dapat dikatakan sebagai aliran superkritis ketika [[bilangan Froude]] aliran tersebut lebih dari satu. Persamaan bilangan Froude merupakan penurunan dari persamaan energi spesifik. Energi spesifik dalam suatu penampang saluran adalah tinggi energi (energi per berat satuan air) pada sembarang penampang saluran yang diukur dari dasar saluran tersebut. Untuk saluran dengan kemiringan kecil dan koefisien koriolis (<math>\alpha</math>) = 1, energi spesifiknya adalah:<ref name=":1">{{Cite book|last=Chow|first=Ven Te|date=1959|url=https://books.google.co.id/books/about/Open_channel_Hydraulics.html?id=JG9_PwAACAAJ&redir_esc=y|title=Open-Channel Hydraulics|location=United States of America|publisher=McGraw-Hill|isbn=9780070859067|pages=42—43|url-status=live}}</ref>
<math>E=y+{V^2 \over 2g}</math>
Baris 22:
<math>E=y+{Q^2 \over 2gA^2}</math>
Aliran kritis adalah kondisi aliran saat energi spesifiknya dalam kondisi minimum untuk suatu [[Debit (hidrologi)|debit]] tertentu.<ref name=":1" /> Hal ini dapat dicapai dengan mendiferensiasikan persamaan di atas terhadap kedalaman:
<math>{dE \over dy}=1-{Q^2 \over gA^2}{dA \over dy}=1-{V^2 \over gA}{dA \over dy}</math>
Baris 38:
<math>\equiv{V^2 \over gD}=1</math>
Persamaan di atas dikenal dengan sebutan [[bilangan Froude]] untuk aliran kritis.<ref name=":1" /> Untuk aliran lainnya, bilangan Froude dirumuskan sebagai:
<math>Fr={V^2 \over gD}</math>
| |||