Tirai luapan bebas
Air yang melewati ambang tajam melepaskan diri dari puncaknya dan jatuh sebagai tirai bebas. Bentuk tirai itu bukan parabola, dan bukan pula sesuatu yang dipilih perancang: justru bentuk inilah yang kemudian ditiru menjadi bentuk mercu ogee.
verifikasi
6 dari 6 pemeriksaan lolosNilai acuan berasal dari luar aplikasi ini. Kolom hitungan dievaluasi saat halaman digambar, jadi tabel ini ikut berubah bila modelnya berubah.
| Yang diperiksa | Jenis | Acuan | Nilai acuan | Hitungan | Selisih |
|---|---|---|---|---|---|
| Pada jarak sejauh tinggi rancangan, tirai sudah turun setengahnya | Nilai terbitan | Persamaan bentuk mercu WES, USACE Hydraulic Design Criteria | 0,150000m | 0,150000m | nol |
| Pada batas atas rentang, h dibagi P sama dengan dua, koefisiennya 0,752 | Nilai terbitan | ISO 1438, bentuk Kindsvater-Carter untuk ambang selebar penuh | 0,752000 | 0,752000 | nol |
| Bentuk tirai serupa diri terhadap tinggi rancangannya | Sifat matematis | Sifat persamaan pangkat yang harus berlaku | 0,09178696 | 0,09178696 | < 0,0001% |
| Membalik rumus debit mengembalikan tinggi muka air efektif | Pulang pergi | Rumus ambang tajam harus dapat dibalik | 0,301000m | 0,301000m | nol |
| Koefisien debit naik saat ambangnya diperpendek | Perilaku | Kecepatan datang yang makin besar, ISO 1438 | 1 | 1 | nol |
| Lintasan peluru selalu jatuh lebih cepat daripada tirai sesungguhnya | Perilaku | Lintasan peluru mengabaikan tekanan dan lengkung aliran di atas mercu | 1 | 1 | nol |
Seluruh pemeriksaan ini juga tersedia sebagai berkas uji yang dapat dijalankan sendiri dengan perintah npm test.
dasar perhitungan
Bentuk tirai luapan bebas bukan parabola, dan itu pernyataan yang dapat dilihat langsung pada gambar. Lintasan peluru, yaitu andaian bahwa air meninggalkan mercu mendatar lalu jatuh bebas, digambar sebagai garis khayal di sampingnya. Ia turun lebih cepat, karena mengabaikan dua hal yang nyata di puncak mercu: tekanan di dalam air belum nol, dan lintasannya sudah melengkung sebelum sampai ke bibir. Bentuk sesungguhnya diukur dari tirai ambang tajam yang diberi udara, lalu dirumuskan sebagai persamaan pangkat dengan pangkat 1,85. Dari situlah bentuk mercu ogee berasal: mercu ogee tidak dirancang lebih dulu lalu diuji, melainkan dibentuk mengikuti permukaan bawah tirai ini persis. Pada tinggi energi rancangan, air lalu menempel pada mercu tanpa menekan maupun terangkat, dan tekanan di sepanjang permukaannya kira-kira nol. Di bawah tinggi rancangan mercu menekan air, di atasnya tekanan menjadi negatif dan kavitasi menjadi risiko. Satu hal lagi yang mudah terlewat: rongga udara di bawah tirai bukan ruang kosong yang tidak penting. Ia bagian dari rancangan.
rujukan
- 01USACE. Hydraulic Design Criteria, lembar bentuk mercu WES pada muka hulu tegak.
- 02ISO 1438. Hydrometry — Open channel flow measurement using thin-plate weirs.
- 03USBR (1987). Design of Small Dams, edisi ke-3, bab pelimpah mercu bebas.
- 04Chow, V.T. (1959). Open-Channel Hydraulics. McGraw-Hill. Bab 14, ambang tajam dan tirai luapan.