Grupo 9 - "Efecto Magnus" Proyecto Mecánica de Fluidos PUC

Respuesta a esfuerzos externos?

2008-06-17T18:07:00.000-07:00

Hoy fuimos a probar nuestro prototipo y tuvimos problemas con el funcionamiento de los motores y los mástiles, esperamos poder solucionar los problemas para mañana.

Instalación de motores

2008-06-16T23:20:00.000-07:00

Continuamos en la construcción de nuestro nuevo prototipo y ahora debemos instalar los motores, debemos recordar que en esta parte tuvimos muchos problemas con el diseño anterior y por eso lo desechamos.

Afortunadamente el nuevo tipo de materiales nos facilito la instalación de los motores, junto con que ahora tenemos más espacio para distribuir los cables.

Ahora presentamos algunas fotografías.

Nuevo Diseño

2008-06-16T20:39:00.000-07:00

Como mencionamos anteriormente, ahora etsamos trabajando en un nuevo diseño, tenemos el armazón metálico y luego lo forraremos de un adhesivo bastante resistente y que ademàs tiene la particularidad de ofrecer una muy pequeña resistencia al agua.

Construcción del Armazón

Proceso de Forrado

Construyendo Nuestra Embarcaciòn

2008-06-16T17:28:00.000-07:00

Hubo unas modificaciones en nuestro proyecto, ahora hemos decidido hacer una estructura de alambres la cual ira recubierta con un material aislante que tiene un coeficiente de roce muy pequeño con el fluido,el fin de esto es lograr una mayor velocidad. Este cambio en el diseño se debió a que al contar con los materiales inicialmente estipulados surgieron complicaciones en la construcción, debido al desanimo que causo esto decidimos innovar. la estructura se ve a continuación:

Nos falicitó mucho el trabajo el hecho que contabamos con los materiales para la nueva embarcación.

COMENZAMOS LA MATERIALIZACIÓN

2008-06-15T19:02:00.000-07:00

Una vez que ya conseguimos los materiales comenzamos a materializar nuestras ideas.
Nos dimos cuenta que al trabajar con la plumavit hay bastantes complicaciones que no habíamos considerado, nos es muy dificil lograr dar una forma esbelta como queríamos, y vemos que la respuesta a los esfuerzos externos no es como esperabamos.

Para complicar aún más la situación no hemos podido colocar los motores como queríamos y vemos que el espacio se nos hace escaso.

Ahora continuamos construyendo e iremos resolviendo los problemas en la marcha, aquí van algunas imagines.

Optimizando la potencia del motor

2008-05-16T16:03:00.001-07:00

Debido a que la potencia del motor esta limitada a una pila de 9V, debemos idear la manera de optimizar el modelo de manera que la velocidad de giro final del tubo sea máxima.

Una opcion es usar un sistema de poleas (como el de la figura 1), en que la velocidad de giro de la polea 2 (w2) es mucho mayor al de la polea 1 (w1). La potencia necesaria para lograr w2 a través de la polea 1 es óptima, comparada con el caso de lograr esa misma velocidad aplicando el giro directo sobre la polea 2.

Primeras conclusiones

2008-05-15T10:22:00.000-07:00

A partir de los experimentos hechos con el carrito,las primeras conclusiones, y que podemos publicar en este blog, son:

es muy importante analizar el modo en que se hará la conexión entre el motor y el mástil, ya que cuesta que este gire en torno a su eje longitudinal.
las conexiones "eléctricas" deben ser hechas tratando de disminuir al máximo pérdidas de energía, los resultados prácticos son bastante reveladores.
habíamos subestimado la importancia de la velocidad con que gira el mástil, y esta se ve muy afectada por el peso de la conexión entre al mástil y el motor giratorio.
por otro lado nos dimos cuenta que el carrito pierde más energía en moverse que lo que perdería el barco, y aunque modificamos un poco el sistema fue un buen precedente para el funcionamiento de nuestra embarcación.

El resto de las conclusiones serán detalladas en el informe escrito.

Tareas

2008-05-13T20:03:00.000-07:00

- Escoger uno de los prototipos estipulados según las bases del proyecto, optimización del uso de la energía, estabilidad, etc (Enrique y Felipe)

- Definir, cotizar y comprar los materiales a utilizar (M. Trinidad y Cristóbal)

- Construir y probar el prototipo escogido, afinar detalles

- Actualización blog

- Entrega de informes

- Entrega de ensayos

*Las últimas 4 tareas hemos decidido hacerlas en conjunto dado a que requieren del aporte de cada uno.

Primeras Pruebas

2008-05-13T18:04:00.000-07:00

En esta etapa del proyecto hemos decidido construir un pequeño aparato que nos sirva para observar empiricamente el funcionamiento del efecto Magnus.
Para esto hemos montado un motor junto a uno de los mástiles en una base de plumavit, este sistema está fijo y además le proveemos de energía gracias a pilas instaladas en la misma base. De este modo hacemos las primeras pruebas correspondientes al comportamiento del motor y su transferencia de enrgía a los mástiles y la importancia de la fuente de energía (pilas).
Posteriormente instalamos este sistema (motor-mástil-pilas) en un carrito, y gracias a un secador de pelo, como fuente eólica, simulamos el efecto magnus.
Lo importante es que el carrito está enganchado a un cordel que funciona como las huinchas de medir, es decir, si uno lo estira y lo suelta, este se enrrolla inmediatamente. De este modo mediremos el grado de avance del carrito frente a distintas condiciones, como variaciones en la fuente de energía, en el viento, entre otras.

2008-05-09T09:59:00.000-07:00

Hemos visto y analizado de modo general las ideas de cada integrante y hemos establecido tres aspectos a desarrollar:

-Diseño de la embarcación.
-Transmisión de energía desde los motores.
-Orientación y ubicación de los mástiles.

De las ideas de cada uno decidimos estudiar tres diseños para definir su factibilidad. Debemos estudiar teóricamente estos diseños, definir sus aspectos positivos y negativos, y determinar mejoras a las ideas pre concebidas. Además debemos investigar materiales adecuados y eficientes para la construcción de cada prototipo para que luego al tomar la decisión final se complementen estos estudios al definir el prototipo definitivo.

Una vez hechos estos estudios debemos determinar la propuesta definitiva, considerando la estabilidad de la embaracación, la transmisión de energía, los materiales a utilizar, la velocidad estimada a desarrollar, entre otros.

Planificación del Trabajo

2008-04-25T13:40:00.000-07:00

Hemos publicado una foto de la carta Gantt diseñada para este proyecto, como no se ve muy bien, a continuación detallamos las principales tareas y/o etapas en le desarrollo de este prototipo.

-Brainstorming
-Investigación Efecto Magnus (individual)
-Generación de Ideas (individual)
-Primera Revisión Blog
-Investigación Materiales (grupal)
-Pre-selección Prototipo (al menos 2 de las 4)
-Estudio de factibilidad (teórico)
-Definición del Prototipo a desarrollar
-Segunda Revisión Blog
-Recolección Materiales
-Informe de avance
-Construcción Prototipo
-Ensayos
-Tercera revisión Blog
-Informe Final
-Ensayos en el DIHA
-Corrección deficiencias
-Puesta a Punto
-Competencia (ganarla!)

Equipo

2008-04-24T17:09:00.000-07:00

Nombre: María Trinidad Lavín Wunderlich
Generación: 2005
Comentarios: "Me parece que este proyecto es interesante y entretenido, estamos haciendo todos nuestros esfuerzos para que todo salga bien."

Nombre: Cristóbal Marchant Madrid
Generación: 2005

Comentarios: "Estoy bastante motivado con el ramo y en especial con el proyecto, creo que es un desafío bastante interesante, poder aplicar los conocimientos y herramientas que nos da el ramo junto con la imaginación, cretividad y trabajo en equipo para crear un prototipo estable, liviano, veloz y lo principal, impulsado por corrientes de aire perpendiculares que impulsen nuestra embarcación gracias al efecto Magnus."

Nombre: Enrique Rojas Pacini

Generación: 2005
Comentarios: "Me interesa harto el efecto magnus y este proyecto es una buena forma de verlo en la realidad. Hemos puesto harto empeño en el trabajo así que ojalá ganemos la competencia"

Nombre: Felipe Meneses Díaz
Generación: 2005

¿En qué consiste todo esto?

2008-04-17T16:50:00.000-07:00

Como alumnos del curso Mecánica de Fluidos de la PUC, debemos construir un pequeña embarcación que se desplace a lo largo de un canal del DIHA impulsado únicamente por el Efecto Magnus.

(Paréntesis)
El Efecto Magnus es un fenómeno físico que afecta a los cuerpos que se desplazan girando a través de un fluido. La rotación del cuerpo hace que las partículas del medio, en este caso aire, se aceleren o frenen, según la dirección inicial de la corriente de aire. La aceleración de las partícula creará una zona de baja presión, y esto a su vez hará que aparezca una fuerza perpendicular al movimiento desde la alta a la baja presión, haciendo que el cuerpo curve su trayectoria.

Para la construcción del prototipo debemos utilizar dos mástiles cilíndricos de 50 mm de diámetro y dos motores que los hagan girar que serán proporcionados por el DIHA. Por lo tanto, nosotros debemos preocuparnos del diseño de la embarcación, buscar los materiales más adecuados para optimizar la transferencia de energía y así crear una embarcación veloz que recorra en el menor tiempo posible el canal construido para este efecto.

Para el diseño tenemos ciertas restricciones que serán enumeradas a continuación:
-La línea de flotación debe ubicarse a un mínimo de 4cm y un máximo de 6cm de la cubierta.
-El volumen desplazado por la embarcación terminada deberá ser superior a 200 cm3
-Debe resistir solicitaciones externas sin volcarse lateral ni longitudinalmente. Su eje principal debe permanecer horizontal.
-Debe moverse a lo largo del canal lo más rápido posible y sin desviarse.
-El costo de los materiales no puede superar los $15.000.

El trabajo comenzó!

2008-04-16T17:38:00.000-07:00

Hoy fuimos a conocer las instalaciones del laboratorio de Mecánica de Fluidos, y nos mostraron las experiencias que podremos estudiar a lo largo de este semestre.

Además, pudimos conocer más de cerca los estudios que se están llevando a cabo en el departamento de Hidráulica.