Análisis de Estabilidad y Diagrama Cuerpo Libre

Luego de un análisis minucioso que hicimos acerca de la estabilidad del bota y su diagrama de cuerpo libre en el caso estático, logramos encontrar valores númericos que nos permitirán mantener el bote flotando y cumpliendo las restricciones impuestas en el proyecto.

Aquí está el link de nuestro desarrollo:

http://ich1102grupo43.fileave.com/DiagramaCuerpoLibre.doc

Carta Gantt del Proyecto

Esta será la Carta Gantt que utilizaremos a lo largo del semestre para el desarrollo del bote.

Investigación de Materiales

Para el caso de los materiales a utilizar en nuestro diseño, nos costó decidir por una. Evaluamos utilizar madera, plástico, e incluso cera, pero las descartamos por las complicaciones que podrían traer en el aspecto físico (gran peso específico), de costos, y de maleabilidad y dificultad para trabajar con ellos. Después de todo esto, concluimos de que la plumavit (poliestireno expandido) era la opción ya que:

• Tiene un peso específico bajo (entre 10 y 30 kg/m³), lo cual permitirá que el bote logre flotar fácilmente y sea ligero para alcanzar grandes velocidades con el chorro.
• Es barato
• Es fácil de trabajar con él ya que es fácil de cortar y de moldearlo a nuestras necesidades

Para el caso de la quilla, necesitamos de un material un poco más pesado o denso. Por ende, decidimos que el aluminio podía ser una muy buena opción dado su precio, maleabilidad, y peso específico (2698 kg/m³).

Definición de Diseño

El domingo pasado nuestro grupo se reunió para definir el diseño y materiales a utilizar para la construcción del bote. Pensamos en un diseño que fuera algo aerodinámico y liviano, para así poder alcanzar grandes velocidades con el impulso del chorro de agua. También, para mejorar la estabilidad del bote, decidimos colocar una quilla pesada bajo el bote cosa de hacer que el centro de gravedad quede lo más abajo posible respecto al centro de carena del bote y también decidimos de que la botella debería ir cerca de la parte trasera del bote, para mejorar la estabilidad del frente del bote. Para facilitar su contrucción, vimos que era mejor hacer el bote por capas, ya que así no necesitabamos conseguir materiales muy maleables ni tampoco generar cortes muy difíciles.


Con todo esto en mente, llegamos al siguiente diseño:

Este diseño no está considerando el sistema que recibirá el impulso del chorro de agua . Para esto, decidimos utilizar la parte superior de una copa de vino, ya que cumple con las características parabólicas que permiten aprovechar el máximo de energía del chorro de agua. Ésta, también tendrá un gancho, el que se podrá colocar en la parte posterior del bote en posiciones que permitirán cumplir con el requisito de los 3 cms de movilidad.

Proyecto Semestral

El proyecto a realizar durante este semestre "consiste en diseñar y construir un prototipo de una pequeña embarcación a escala que cumpla con ciertas restricciones y reglas en relación a potencia disponible para impulsarlo y presupuesto. Esta embarcación debe flotar de manera estable y moverse en forma controlada cuando es empujado".

Las restricciones y reglas, junto con el resto de los detalles están en el documento oficial del proyecto, en donde es importante destacar las restricciones monetarias que existen (se puede gastar un máximo de $13.000).

A partir de esto, hemos decidido juntarnos para investigar y analizar los posibles diseños y materiales a utilizar para el bote.

Presentación

Hola, somos alumnos de 3er año de Ingeniería de la Pontificia Universidad Católica y utilizaremos este blog para mostrar el desarrollo de nuestro proyecto del ramo Mecánica de Fluidos a lo largo del semestre. Aquí publicaremos nuestros avances, investigaciones, análisis y construcción de éste.

Los integrantes del Grupo 43 son:

• Maurice Dattas
• Benjamín Del Solar
• Luka Salamunic
• Abraham Lederman