Tiempo definitivo

Al tener el barco totalmente construido, y siguiendo la modelación propuesta anteriormente (se encontró que el coeficiente de roce es muy pequeño, así que se desprecia frente a las otras cantidades), se tiene que el tiempo que demora el barco en recorrer los 5 metros es de 15 segundos.

Recuento del Trabajo

Estimados:

Para empezar, nos presentamos como el grupo 12. Este grupo tiene una gran particularidad, todos somos alumnos con distintas pretensiones de especialidad, no obstante nos planteamos un objetivo en común ; ganar la competencia que nos propone el curso. Para esto ha sido fundamental respetar lo estipulado en la planificación, manteniendo reuniones periódicas, en que dividimos las tareas y observamos el cumplimiento de las metas que nos fijamos. Creemos que eso nos ha permitido hacer un trabajo "con los pies puestos en la Tierra", basando la estructura de nuestro barco en datos empíricos y en prototipos similares que abundan en Internet, libros, revistas,etc . Es verdad que también nos hemos inspirado en barcazas reales, lo que fue primordial para definir la forma del barco y la placa receptora, además de la adición de una quilla y timón, que permiten potenciar la estabilidad y la eficiencia en el uso de la energía proporcionada por el chorro de agua que se utilizará en la experiencia.

Estamos al tanto, de que la teoría va de la mano con la práctica, y por lo tanto es importante realizar periódicamente, pruebas experimentales a nuestro prototipo. Actualmente, estamos en plena construcción del barco, sin duda lo más complicado ha sido la elaboración de la quilla ya que trabajar con metal no es sencillo, no obstante manejamos alternativas para superar este problema. El trabajo con el plumavit ha sido impecable, un material fácil de moldear superando nuestras espectativas iniciales. Esta semana y la próxima, serán cruciales para definir coeficientes empíricos necesarios en nuestros modelos teóricos, y para verificar que se cumplan los distintos requerimientos que nos exige el proyecto del curso.

Esperando seguir trabajando de la forma en que lo estamos haciendo actualmente.

Se despiden atentamente

Integrantes del Grupo 12

Objetivos del proyecto

Bueno obviamente nuestra intencion es hacer el mejor barco posible y ganar la competencia. En este sentido nos preocupamos de optimizar lo hidrodinámico del barco manteniendo la estabilidad. Además parte importante del proyecto más que la competencia, es la oportunidad de poder aplicar los conocimientos aprendidos durante el ramo, lo cual nos emociona mucho como grupo.

Repartición de cargos

Pablo Guarda: Coordinador General, Encargado de Materiales
Sergio Ubilla: Encargado de Diseño y Modelamiento Gráfico
Juan Carlo Aguilera: Encargado de Modelamiento Matemático y Diseño Estructural
Daniel Halçartégaray: Encargado de Construcción del Modelo y Mantención del Blog

Presentación Integrantes

Integrantes:

1)Sergio Ubilla

Especialidad : Ingeniería Civil Industrial Minería

Cursos Actuales:

Minería a Cielo Abierto

Optimización

Electricidad y Magnetismo

Mecánica de Fluidos

Probabilidad y Estadistica

2)Juan Carlos Aguilera

Especialidad : Ingeniería Civil Hidraúlica

Cursos Actuales:

Electricidad y Magnetismo

Mecánica de Fluidos

Estática

Ética

Fonética y Fonología Españolas

3)Daniel Halcartegaray:

Especialidad: Ingeniería Civil Biotecnología

Cursos Actuales:

Mécanica de Fluidos

Optimización

Probabilidad y Estadística

Evaluación de Impacto Ambiental

Laboratorio de Química Orgánica

4)Pablo Guarda

Especialidad: Ingeniería Civil Industrial Transportes

Cursos Actuales:

Mecánica Vectorial

Estática

Optimización

Mecánica de Fluidos

Inglés

Análisis hidrodinámico del movimiento del barco

Se decidió que las medidas finales del barco serán las siguientes, considerando el análisis de estabilidad de la entrega 1:

a = 12.5cm
b = 25.0cm
Vq = 67.0cm^3
p = 10cm

El barco es estable bajo estos parámetros, con h ~ 16cm.

El análisis hidrodinámico viene a continuación:

Planificación

Diseño Del barco

El barco consta básicamente de 2 partes :


1) La placa receptora (Azul)

2) La sección de elipsoide (Rojo)

3) Botella (Verde)







Para la construcción de nuestro barco decidimos dar un corte transversal
con forma triangular como una primera aproximación,
pero muy probablemente vamos a darle una forma con una curvatura
hacia adentro lo que permite un diseño más hidrodinámico.








Por otro lado el corte longitudinal va a tener una forma elipsoidal, la cual nos permite tener un mayor momento de inercia para un área igual de grande que la de un rectángulo o alguna figura similar.






Cabe destacar que en las puntas se va a modificar la
forma elipsoidal por una más puntiaguda de manera
de cortar el agua, todo esto con el fin de aumentar lo
hidrodinámico del barco.






Por otro lado vamos a ponerle en la parte de atrás un timón para que el barco se desplace en línea recta. Y también le vamos a poner una plancha para que reciba el chorro de agua con el
cual se va a impulsar.

Además vamos a ponerle una quilla la cual sirve para bajarle el centro de gravedad al barco aumentando su estabilidad.



A partir de los diseños que vimos en nuestra investigación puede ser de dos maneras, la primera es una quilla típica que consiste de un brazo vertical que en la punta tiene un peso con una forma similar a la de
una gota de agua (lo cual lo hace mas hidrodinámico).








La otra quilla posible es la que se conoce como
“Loop keel” que fue inventada recientemente
por unos investigadores de la compañía HMT
Marine, la cual permite tener una estabilidad 40%
mayor que una quilla normal del mismo largo. Es
decir con una “Loop keel” de 2 metros se obtiene
la misma estabilidad que una quilla normal de 2,8
metros.

Esta quilla tiene una forma como en V
que es la que le da sus propiedades de estabilidad.
En la parte de más abajo también posee un peso
con forma de gota de agua.

Pero por el momento no sabemos que forma debe tener esta plancha aunque intuitivamente nos parece que una forma circular y curvada hacia adentro, algo similar a un paraboloide, de tal manera que lo que rebote del choro sea aprovechada como impulso.

Todavía no hemos determinado el ángulo óptimo, sin embargo, para la siguiente entrega, donde seguro se tendrá que encontrar, utlizaremos esta información para maximizar la energía entregada por el chorro de agua.

Finalmente, nuestra principal fuente de inspiración son los veleros de regata, y por lo tanto gran parte de nuestro diseño esta sacado de este tipo de embarcación, debido a su capacidad de aprovechar las fuerzas eólicas, que en nuestro caso serian remplazadas por las fuerzas generadas por el chorro de agua.

MATERIALES

El barco principalmente sera de plumavit, debido a su baja densidad yfacilidad para cortarlo de manera de darle la forma deseada.

El barco deplumavit sera forrado en plastico para minimizar el roce con el agua.

El paraboloide receptor del chorro de agua sera tambien de plumavit para evitarque influya en la estabilidad.

Para el brazo de la quilla usaremos madera,para que pueda resistir el peso de la quilla.

La quilla sera de hierro, ya quegracias a su elevada densidad podra bajar el centro de gravedad del barco,aportando significativamente a la estabilidad del barco.

El timon sera deplastico rigido para que solo influya en la direccion del barco y no le añadapeso extra.