Grupo 22 - Proyecto Mecánica de Fluidos PUC

Terminando y afinando

2008-06-15T18:14:00.000-07:00

Ya tenemos la embarcación casi lista, el viernes estuvimos trabajando duro, ya que aunque nuestra idea era hacer las mediciones y listo, para poder escribir el informe, nos dimos cuenta de que nuestra linea de flotación no cumplía con los requisitos del proyecto, es decir no estaba entre 4 y 6 cm, estaba a unos 2,8 cm, por lo que tuvimos que meter mano a nuestro diseño que estaba listo, lo que nos costó harto tiempo extra, finalmente lo que hicimos fue construir una quilla más larga a base de madera, plasticina y más masilla, además este peso extra nos permitiría asegurar que el volumen desplazado sea mucho más que los 200 cm cubicos que nos pedían. Por lo menos arreglamos dos problemas de un tiro.

Ahora lo único que nos queda, aparte de dejar perfecto el barco en cuanto a terminaciones, es hacer que los motores giren perfectamente, esto nos ha costado un mundo, aunque no es muy complicado de hacer, lo que si cuesta mucho es hacer que queden perfectamente centrados, los dedos ya están llenos de pegamento y masilla, y se hace cada vez más difícil hacerlo con más precisión.

Esperamos estar listos para el martes, aunque nuestra embarcación ya está lista para competir contra cualquiera, preferiremos asegurarnos...

Recapitulemos...

2008-06-12T13:07:00.000-07:00

Ya estamos llegando al final del proyecto, sería bueno publicar una pequeña recpitulación de lo que hasta aquí hemos hecho y pensado...

-Al principio pensamos en un catamarán, y en una embarcación clásica, evaluamos ambas opciones y preferimos al catamarán, porque frente a estímulos externos, como el viento, y considerando que tendríamos que poner 2 mástiles giratorios pensamos que sería mejor construir un Catamarán, entre otras razones.

-Comenzamos la construcción y empezamos a darnos cuenta de que el catamarán no era la mejor opción, ni la más fácil de contruir, en realidad se nos ocurrió una nueva opción que nos pareció mucho más atractiva, el Trimarán, era claro que poner los motores y sus respectivos mástiles en un mismo eje haría que la embarcación fuera más simétrica y aprovechara el viento de mejor forma, además es más hidrodinámico y menos típico.

-Comenzamos la contrucción final luego de varios intentos para hacer el 'fuselaje' de nuestra embarcación, con estos ensayos empezamos a investigar en sobre cómo trabajar los materiales que habíamos elegido, para que quedaran lo mejor posible las termianciones.

-La parte eléctrica nunca fue mayor problema, Alfonso se manejaba con motores y supo como instalarlos de forma eficaz y rápida.

-Ultimos problemas...tratar de alinear lo más exactamente posible las 3 partes del Trimarán y hacer que los tubos roten lo más perfectamente que se pueda.

A ver como resultan las ultimas cosas y arreglos, más adelante pensamos publicar más fotos y videos...

Terminando la contrucción

2008-06-12T12:58:00.000-07:00

Ya a estas alturas estamos terminando nuestra embarcación, aunque todavía no la bautizamos, ya la estamos pintando, les podemos adelantar que los colores serán amarillo, negro, blanco y plateado principalmente. Nuestro trimarán está quedando bastante parecido a los planos que mostramos con anterioridad, la parte eléctrica funciona de perilla, y lo único que nos queda por optimizar es hacer que los tubos giren lo más centradamente posible para no perder potencia, ya que la inestabilidad o imperfección resultan muy deficientes en el funcionamiento del motor.
La parte alineación de los ejes ha sido lenta, ya que esta parte es importantíssima para que el bote pueda navegar de forma estable y en linea recta...debe cumplir requisitos!
Intentamos hacer calzar engranajes y piñones para aumentar la velocidad angular de los tubos, pero resultó ser demasiado complicado e inestable, asi es que finalemente desistimos de la idea y nos abocamos a hacer la construcción minimizando los errores pegado, corte y roce, para alcanzar la forma más hidrodinámica que podamos.

Diseño Final

2008-06-09T15:56:00.000-07:00

Estos son los diseños finales, de hecho ya estamos terminando el bote, ojalá que en la realidad tengamos más color que en el dibujo. En el bote mismo las medidas son muy parecidas, y hasta ahora el bote va muy simétrico, quizás al final añadamos algo extra, pero sería para ser más originales, la idea principal es la que se muestra aquí arriba...

2008-06-05T12:34:00.000-07:00

Aqui los videos de como construimos la base, con poliuretano, la reacción es en vivo!...Es muy rápido, sucio, y fácil, realmente impresionante en el momento de la reacción, y después de unos pocos segundos se vuelve curiosamente duro, y maleable, además pesa casi nada.

Asi van quedando las bases de la construcción...

2008-06-05T12:26:00.000-07:00

Asi comenzamos, se ve el molde de la lancha (en rojo), los envases de poliuretano A y B, y el lugar de construcción...

Electricidad y Diseño

2008-06-05T11:55:00.000-07:00

Una parte de la eléctrica era hacer que los motores funcionaran bien, pero otra distinta, es hacer que la parte eléctrica sea maximizada en su potencia.
Lo de hacer funcionar bien los motores no fue mayor problema, los probamos con distintas baterías y nos funcionaron de inmediato. La parte de organizar los motores nos dió más problemas, si ibamos a hacer un catamarán, entonces ibamos a necesitar que cada uno de los tubos estuviera en cada una de las bases del catamarán, pero eso nos dejaba o no aprovechar bien el viento que llegaría, o ibamos a tener que hacer un diseño asimétrico, lo que nos causaba un problema en cuanto a dirección del dispositivo.
Pensamos un tiempo, y finalmente nos dimos cuenta que lo mejor sería hacer un trimarán, utilizando una de las bases hechas (la última por cierto), y ocupar 2 flotadores laterales de plumavit, que tendían que quedar perfectamente alineados. Los flotadores ya están listos, y las terminaciones de la base del trimarán quedaron bastante bien, ya que le agregamos una macilla para minimizar los efectos de 'roce' entre el bote y el agua.
Ahora nuestro diseño es simétrico, más liviano y aprovecha en el 100% el efecto Magnus, la disposición de los tubos es lineal, es decir, va un tubo en la parte de adelante (delante de la batería) y otro en la parte trasera, es decir, uno en la proa y otro en la popa de la embaración. Los motores de los tubos están conectado en paralelo con la batería (9v.)
Es importante hablar sobre como conectamos los tubos con los motores, por cierto. Cada motor calzaba con un piñón que a su vez calzaba con el agujero del medio de los CD's, por lo cual utilizamos 2 CD's y 2 piñones, uno para uno de los tubos, así logramos conectar los motores con los tubos, para que giraran, minimizando al máximo el momento de inercia.

Comienza la construcción

2008-06-05T11:50:00.000-07:00

Es finales de mayo y comenzamos la construcción, nos conseguimos poliuretano A y B, calculamos las cantidades exactas que necesitaríamos (en una pequeña proporción, y luego calculamos cuanto ibamos a necesitar para poder hacer el molde completo), lo mezclamos e hicimos 3 moldes de botes, los moldes los hicimos desarmando una lancha de Alfonso, le sacamos todo lo que tenía y dejamos el casco solo, después de eso, con la ayuda de 2 pipetas (las que miden fluidos), mezclamos en cantidades exactas los poliuretanos, y dejamos que reaccionaran, revolviendolos. Increíblemnte comenzó a aumentar el volumen de la espuma, y a medida que ibamos haciendo mas moldes nos iban quedando con mejores terminaciones.

Ahora solo quedaba la parte eléctrica...

Avance de Proyecto

2008-05-16T12:19:00.000-07:00

En las últimas semanas hemos estado discutiendo sobre el diseño final del bote. En un principio Alfonso había pensado en hacer una especie de Catamarán que optimizara el roce con el agua, pero Camila puso muchos problemas ya que el posicionamiento de los motores se dificultaba con esta idea, Camila investigó sobre otras posibilidades de diseño, inspirándose en las antiguas embarcaciones del medio oriente, pero no llegó a ninguna conclusión útil. Finalmente decidimos seguir adelante con el modelo Catamarán, hoy en día, una vez que fuimos a buscar los motores, comenzamos con los cálculos matemáticos, de proporciones como de momentos de inercia. Debido a pruebas y falta de tiempo hemos tenido que postergar la compra de materiales y la construcción del dispositivo para la próxima semana.

No se desesperen, ya llegarán nuevas noticias acerca del grupo 22 la próxima semana, estén atentos a nuevas actualizaciones.

Presentación integrantes

2008-05-16T12:01:00.000-07:00

Camila Menares: 22 años, Bachiller en Ciencias, 5° año De Ingeniería Civil, mención industrial Química, actualmente cursa, además de Mecánica de Fluidos, Procesos químicos, Energía 1, Marketing y Modelos Estocásticos, a Camila le gustaría dedicarse al diseño del bote, ya que siempre ha sido muy aficionada al diseño industrial tanto como a la danza, lo que la hace una gran fanática de los zapatos rojos.

Lucien Gougain: 24 años, especialidad Gestión de la construcción, músico frustrado, y actualmente cursa planificación y control de proyectos, programación matemática, microeconomía, estática. Lucien se dedicará a toda la parte de construcción del bote. De chico solía construir botes de papel y hacer carreras de botes en el canal de su campo con sus primos, lo que nos da una gran ventaja.

Guy Barroilhet: 21 años, especialidad Industrial en Transportes, actualmente cursa Ingeniería de transporte, modelos estocásticos, microeconomía e Introducción a la música electroacústica. Se dedicará por iniciativa del ayudante, a la parte web y a la evaluación de impacto ambiental del proyecto, tanto como a la factibilidad real de aplicación.

Alfonso Montt: 20 años, especialidad Industrial Mecánico, actualmente se dedica a los estudios pero solía ser atleta en sus tiempos mozos. Hoy es conocido por sus capacidades de relacionador público. Alfonso estará encargado de hacer los cálculos matemáticos y el análisis de sensibilidad para los efectos del bote. Una gran parte de su labor estará basada en optimizar el modelo.

El efecto Magnus

2008-05-16T11:25:00.000-07:00

El efecto Magnus, descrito por primera vez por el físico alemán Heinrich Magnus en 1853, es el fenómeno físico por el cual la rotación de un objeto afecta a la trayectoria del mismo a través de un fluido, frecuentemente aplicado al aire.Es muy usado por deportistas en deportes de pelota (fútbol, rugby, golf, tenis, ping-pong...), para conseguir lo que se suele llamar un tiro con efecto, es decir que la pelota consiga una trayectoria ligeramente circular (vista desde arriba). Esto hace posible en el fútbol el gol directo de saque de esquina.(Actualización)
En la imagen se ve una pelota vista desde arriba que se desplaza hacia la derecha ( la corriente de aire tiene sentido hacia la izquierda) y rota sobre su eje en el sentido de las agujas del reloj. La velocidad del aire en el punto más bajo aumenta debido al arrastre de giro. Mientras que en el punto superior el giro se opone a la corriente de aire y la frena. De acuerdo con el efecto Venturi, a causa de la diferencia de velocidades, en el punto más bajo se crea una pérdida de presión respecto del punto más alto que provoca una fuerza perpendicular al eje de rotación y a la dirección de la corriente de aire, e impulsa a la pelota hacia abajo.

En golf esto es tan importante que las pelotas de golf se hacen con unos hoyuelos en su superficie para aumentar la fuerza sustentadora (y conseguir una mayor elevación) de una pelota a la que se ha comunicado un giro hacia atrás.

Bienvenidos!

2008-04-17T18:05:00.000-07:00

He aquí el interesante blog del grupo 22.