El proyecto

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 características de la embarcación son las siguientes:


a) No existen restricciones en cuanto a peso, materiales, dimensiones o forma de la embarcación.


b) El costo de los materiales empleados para su fabricación no debe sobrepasar los $15.000

c) La embarcación debe ser capaz de transportar 1.0 lt de agua en una botella desechable de 1.0 lt de Coca-Cola.


d) Cada grupo debe definir la ubicación de la botella sobre la cubierta, puede estar pegada o adosada pero debe ser colocada en sentido vertical.


e) La embarcación debe contar con un elemento tipo placa para recibir el impacto de un chorro en su parte trasera a 10cm sobre la línea de flotación. Debe ser posible desplazarla verticalmente 3cm hacia arriba y 3cm hacia abajo para ajustarla a la posición del chorro.


f) La embarcación debe ser mono-casco.


Estando cargada, la embarcación debe ser capaz de flotar en las siguientes condiciones:


a) La línea de flotación debe situarse a 5cm de la cubierta donde está situada la botella de Coca-Cola.


b) Debe permanecer estable frente a solicitaciones, sin volcarse lateralmente ni en el sentido longitudinal, permaneciendo el eje principal del aparato horizontal.


La embarcación debe ser diseñada para desplazarse sobre el agua minimizando las fuerzas hidrodinámicas contrarias a su movimiento. La potencia para moverlo se obtendrá a partir de un chorro de agua. Para ello se considera lo siguiente:


a) El chorro se produce desde un pequeño estanque que contiene 15 litros de agua. Tendrá un diámetro de 1".

b) La embarcación será probada en un canal cuya superficie libre estará a 40 cm del nivel del suelo. El impacto del chorro sobre la placa montada en su parte posterior generará el impulso necesario para moverlo.

c) En estas condiciones la embarcación debe desplazarse en forma controlada sin desviarse por una
distancia de 5 metros.


Diseño preliminar de nuestra embarcación

Calendario

13 de Octubre: Calendarización de actividades. Discusión del modelo de la embarcación.

14 de Octubre: 1ª entrega.

26 al 31 de Octubre: compra de materiales. Fabricación del modelo en el campus Lo Contador. Pruebas y correcciones para perfeccionar el modelo.

5 al 10 de Noviembre: confección del modelo final de la embarcación. Fabricación de la placa que recibirá el impacto del chorro. Pruebas en el canal del laboratorio del DIHA, para tener datos experimentales.

11 de Noviembre: 2ª entrega

12-18 de Noviembre: arreglo de detalles finales de la embarcación. Comparación de los cálculos teóricos con los experimentales. Ajustes de lo calculado y redacción del informe.

20 de Noviembre: competencia.







jueves, 19 de noviembre de 2009

Calculo que ejerce la fuerza del chorro sobre la placa.

La la fuerza que ejerce el chorro sobre la placa esta dado por la ecuacion
F= 2ρQV(1 + cosβ) pero como sabes Beta vale 0 por lo que se reduce a F= ρQV 
por lo que tenemos que determinar la velocidad de salida del chorro, y el caudal.
datos:
Diametro salida:
2,5 cm = 0,025
Altura estanque= 2m
alura chorro =0,5m
P1=P2
asumiremos que la velocidad del agua en el estanque es 0, para asi poder hacer calculos mas facil y estimar asi la fuerza del chorro.


aplicamos ecuacion de bernoulli y queda:
h2 + V1²/2g = h2 
Reemplazando los valores anteriores, con los valores de ρ y g conocidos y obtenemos que 
V1=5,42218 M/s
y con este valor es posible obtener el caudal, el cual se saca a travez de la formula Q=V*A
y el area es pi*(D/2)^2=0,000491
por lo que Q nos da 0.00266
y metiendo estos resultados en la formula  F= 2ρQV(1 + cosβ) nos da que F= 28.46 aprox

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