Restricciones y Objetivos del Proyecto

El desafío para el proyecto de Mecanica de Fluidos de este semestre consiste en diseñar y construir un prototipo de una pequeña embarcación a
escala que cumpla con ciertas restricciones y reglas que se detallan a continuación:

· La embarcación debe flotar de manera estable y moverse en forma controlada cuando es empujado.

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

· El costo de los materiales empleados para su fabricación no debe sobrepasar los $15.000.

· La embarcación debe ser capaz de transportar 1.0 lt de agua en una botella desechable de 1.0 lt.

· Cada grupo debe definir la ubicación del recipiente sobre la cubierta (la botella puede estar pegada o adosada a la cubierta pero debe ser colocado en sentido vertical).

· La embarcación debe contar con un elemento tipo placa para recibir el impacto de un chorro en su parte posterior a 10cm sobre la línea de flotación. Esta placa puede tener la forma que quieran, pero debe ser posible desplazarla verticalmente 3cm hacia arriba y 3cm hacia abajo para ajustarla a la posición del chorro.

· La embarcación debe ser mono-casco.

· La línea de flotación debe situarse a 5cm de la cubierta donde está situada la botella.

· 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. El chorro se produce desde un pequeño estanque que contiene 15 litros de agua. La cota inicial del espejo de agua respecto del suelo de la superficie libre estará a 2.0 m.

· Se debe aprovechar la energía del chorro para lograr la mayor potencia de
impacto sobre la placa para impulsar la embarcación.

· 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.

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

· La embarcación debe contar con todos los elementos que considere necesarios para lograr la estabilidad y comportamiento hidrodinámico pedidos.

Al final del semestre se debe presentar el prototipo terminado el que se evaluará y además participará en una competencia el día 20 de noviembre.
En la competencia final se probarán las embarcaciones y el sistema de propulsión en una piscina especialmente habilitada para ello. Ganará la competencia aquella embarcación que recorra 5m en el menor tiempo cumpliendo con las restricciones y condiciones antes
señaladas.

Los objetivos del proyecto son:

· Averiguar los conceptos de Mecánica de Fluidos involucrados en la flotación estable, la capacidad para desplazarse, las fuerzas que actúan sobre la embarcación, el impacto de un chorro, y la mejor forma de aprovechar la energía hidráulica en una caída de agua.

· Enfrentar el problema de diseño de un aparato sencillo de manera empírica con fuerte apoyo en la experimentación y en los contenidos aprendidos en el curso. Se espera que las soluciones se
diseñen y se prueben para mejorarlas. El modelo conceptual para el comportamiento hidrodinámico debe considerar pruebas de laboratorio para determinar los parámetros que determinan su desplazamiento.

· Enfrentar la realización de algo concreto poniendo atención en los aspectos de presentación y calidad formal, además de su funcionalidad.

· Trabajo colaborativo y comunicación de resultados en presentación oral e informe escrito.