Praktikum 2011 en la ETSID
Sigo teniendo la misma imresión del proyecto que ayer. Además, la parte de hoy de construir aviones de papel y ver cuál iba mejor ha sido bastante divertida. Me lo estoy pasando bien.
Publicado por Óscar Roldán.
Hoy, día miércoles 29 de junio de 2011, hemos asistido a la tercera sesión del proyecto Praktikum de este año. Teniendo en cueta que tengo poco tiempo para escribir esto voy a resumir el día de hoy bastante. Hemos estado en el edificio de siempre, el de laboratorios. Nos han explicado muchas cosas sobre la resistencia al choque al chocar un sólido con un fluido. Nos han explicado cómo influye la inclinación y la forma del sólido en dichas situaciones y también los fenómenos de Drag y Lift, que son fuerzas a favor del sentido de movimiento (el Drag) o perpendicular (el Lift). Nos han explicado cómo se comportan las líneas de corriente en este tipo de situaciones. Nos han dicho que si la distancia entre líneas de corriente aumenta, aumenta la velocidad y disminuye la presión y viceversa. En los sólidos, dependiendo de la inclinacón y otros factores como la forma, se crean presiones más altas en un lado que en otro y, como las partículas van desde las altas presiones hasta las bajas, el cuerpo se desvía. Si la inclinación es excesiva, se desprende flujo, es decir, se forman estelas. Más tarde hemos visto unos videos de aviones de papel: hay aviones de papel capaces de recorrer 120 metros y hubo un avión de papel que aguantó 27 segundos en el aire. Hemos visto a qué se debe esto (al peso de la punta del avión, ala forma de las alas, etc.) y hemos construido nosotros algunos. Los hemos «testeado» en el túnel de viento pequeño y sobre una balanza, midiendo el drag y el lift al variar la inclinación y la velocidad del viento. También veíamos a partir de dónde comenzaba a «flamear» (descontrolarse). Hemos probado distintos modelos de avión de papel obteniendo muchos y diversos resultados y ha ganado el modelo «Dragon». También hemos visto que es mejor darle diedro (inclinación a las alas) para que se estabilize mejor y mantenga el equilibrio.
Tras esta práctica ha concluido el día de hoy.
Publicado por Óscar Roldán.
Hoy hemos estado viendo porqué es que vuelan los aviones fijandonos en como reaccionan las alas cuando les entra un fluido y para ello hemos utilizado el término de líneas de corriente(Lugar geométrico donde la velocidad de las partículas del fluido es tangente a esta). También hemos visto las zonas donde se producen presiones positivas y negativas lo cual hace elevarse el avión. También hemos visto los términos de drag y lift que es la fuerza aerodinámica que está actuando sobre las alas que hece que estas se levanten. Por último hemos analizado las fuerzas que actúan sobre un avión.
Después de esto hemos subido al aula de informática para buscar nuevos modelos de aviones de papel para crearlos y el mejor de ellos ha sido uno llamado dragón:[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=l9JRotgMo00[/youtube]
Al bajar de nuevo al aula de aerodinámica hemos probado los aviones en el tunel de viento y allí, con la ayuda de una balanza romana, hemos hallado el lift y el drag. Por último hemos probado los modelos en el tunel para ver que tal volaban y el que mejor lo hacía era el dragón de antes.
Hoy, día 29 de Junio, hemos empezado el día reuniéndonos en la ETS de ingenieros del diseño, y como es costumbre,
luego nos han llevado al edificio de investigación al que vamos siempre. Nos han dado una pequeña charla sobre varios conceptos como el Drag (rozamiento) o el Lift (lo contrario que el Downforce, muy típico de la Formula 1). También hemos estado aprendiendo algunas cosas sobre como afecta eso a los aviones. Después de eso, hemos nos han mostrado en la pizarra el centro de gravedad y el centro de presiones de algunos aviones de ejemplo y hemos entendido cómo funciona el diedro (ángulo que forman las alas con el plano horizontal) y lo hemos puesto en práctica en el túnel de viento abierto que había en la sala. Pero antes de eso, fuimos a la sala de los ordenadores para buscar los mejor aviones de papel, según Internet.
Una vez ya fabricados todos los aviones, hemos comenzado probando uno en el túnel de viento, sujetado por dos clips. Al principio todo ha ido bien, el tutor nos ha explicado cómo abrir y cerrar la tapa y como utilizar la balanza para poder medir el Lift y el Drag, pero mientras hablaba, el avión ha salido disparado al ventilador (que en este túnel funciona mediante absorción) y el avión a quedado pulverizado enseguida. Hemos tenido que parar el ventilador y sacar lo que quedaba del avión de dentro del túnel. Ya una vez conocido el límite subjetivo de velocidad que aguantan los clips, hemos realizado más pruebas, pero a velocidades más moderadas:
Avión de Carles -> V = 5 m/s -> Ángulo de ataque = 15º
Avión de Salva – Ángulo de ataque = 15º
Mi avión -> V = 5 m/s -> Ángulo de ataque = 15º
Realmente, los aviones estaban un poco dañados antes de empezar a realizar las pruebas y los otros dos compañeros no han probado sus aviones por falta de tiempo. Solo nos ha faltado eso y calcular los coeficientes de cada uno (para poder extrapolar los resultados a supuestos aviones a escala mayor). Los últimos minutos los hemos aprovechado probando los aviones atando la punta con un clip y un hilo, para que hagan vuelo libre, aunque no hemos realizado mediciones, hemos podido comprobar que a velocidades de 5 o 6 m/s son bastante catastróficos.
El día de hoy se ha centrado en la utilización del programa informático WorkBench, uno de los programas más prestigioso en el estudio y cálculo de flujo de fluidos. Hemos comenzando creando la estructura de la mesa donde posteriormente ibamos a calcular la corriente de circulación del fluido y la resistencia que oponía una forma circular. Para realizar este estudio se ha creado una malla con la intención de la obtención de datos en cada una de las celdas y el cálculo por parte de la computadora. Las intenciones principales de la jornada de hoy eran darnos a conocer la complejidad de estos proyectos y de los cálculos, así como la cantidad de aplicaciones a la realidad que ofrece el estudio de los flujos de fluidos.
Además se nos presentado algunos de los proyectos realizados por la UPV en este campo tanto como para concursos como para entidades privadas. Algunos de estos proyectos son: el concurso ECO-SHELL MARATHON, la participación en la aerodinámica del coche de lujo GTA CONCEPT o algunos cálculos para mejorar en la eficiencia de motores Peugeot, Aprilia, etc…
Salva Ribes
Hoy, día 28 de Junio, ha tenido lugar la segunda jornada de actividades del Praktikum.
El día anterior habíamos quedado en la puerta de la ETS de Diseño, así que nos reunimos allí. Sergio, nuestro profesor del día anterior, nos ha acompañado al mismo edificio de ayer y hemos entrado en la sala de ordenadores, esta vez si que los hemos encendido. Después de iniciar sesión y hacer lo típico, hemos visto las diapositivas sobre lo que hacen de verdad los que acaban la carrera y la complejidad del proceso. Después de las diapositivas en el proyector, hemos empezado con la simulación por ordenador de las experiencias en la mesa del agua.
Al principio, el programa de mecánica de fluidos computacional(CFD, siglas en ingles) que hemos utilizado par modelar la mesa en 2D, nos ha dado algunos problemas de licencias y cosas así. Pero luego, en cuanto hemos superado el cambio de AutoCAD a Workbench, ya que los comandos y la forma de trabajar no es la misma, ha sido cuestión de coser y cantar, luego solo faltaba poner las cotas y ajustar las limitaciones.
Después de eso, nos han configurado la malla los profesores, y nos han dado tiempo para almorzar. Configurar la malla es bastante más complicado que construir la geometría paramétrica que da forma a las piezas con las que íbamos a trabajar, incluso en las tareas mas sencillas como la que estábamos realizando. Más tarde, nos han comentado, que a los alumnos de la universidad se les explica esto en tres clases, mientras que nosotros lo hemos hecho en algo más de dos horas (explicaciones incluidas).
Ahora mismo tenemos que ir a comer, y luego iremos a una conferencia sobre como hablar en público. Sinceramente, hablar en público es algo que considero muy importante y no es tan fácil como parece. Creo que es muy acertado hacer esta conferencia, y espero que de buenos resultados, sobretodo, porque nos va a hacer falta cuando queramos exponer nuestro trabajo delante de la cámara, porque eso es literalmente como hablar para cualquiera que lo mire más tarde en Internet ( y no es poca gente ).
Este segundo día del proyecto de ahorro de combustible ha sido un poco más practico que el primero, y eso lo convierte en más interesante.
A las 9:30 de la mañana hemos ido con el profesor Sergio y con Pau a la sala de informática del edificio de diseño de motores. Allí hemos empezado a trabajar con el programa Workbench. Es un programa que se utiliza en el flujo de fluidos. Una breve introducción nos la ha sido proporcionada por Pau (experto en el Workbench), donde nos ha explicado un poco como enpezar en el y prepararlo para dibujar.
Una vez hubo terminado la introducción, empezamos a dibujar la mesa de agua. Este proceso de creación de la mesa no nos ha resultado muy difícil, ya que se parece mucho a los softwares de dibujo, como podria ser el AutoCAD.
Esta acción de dibujar ha sido muy extensa, ya que había que proporcionarle algunas condiciones al dibujo (tangencias, perpendicularidades, paralelismos,etc.).
Después Pau nos ha construido la malla. La malla es como una división del dibujo para poder calcular los valores en esos puntos y así poder tener una gran aproximación a lo que sería la realidad.
A continuación ha venido Antonio (otro profesor de aeronautica) y nos ha estado hablando sobre el ahorro de combustible. Nos ha contado los proyectos en que ha estado presente la universidad y en que consistian. Por ejemplo, participaron en 2010 en un desafio para ver cual era el coche que menos consumia. Ganaron ellos con un coche que consumia 1 litro de gasoil por cada 1265 km.
Antonio también nos ha explicado muchas partes de los coches como pueden ser el sistema de injección de un motor diesel o el silenciador.
Opinión personal sobre el proyecto: de momento mi impresión acerca de este proyecto es positiva. Este proyecto me parece muy útildebido entre otras cosas al hacer a la gente de mi edad relacionarse con otros y al carácter didáctico del proyecto. Además, tiene un carácter más ameno del que esperaba. Me está gustando la organización que hay y también la forma que tienen los profesores de explicar las cosas.
Opinión personal de otras cosas: opino que me han tocado buenos profesores y compañeros. El tema que me ha tocado me parece interesante. Me parecen impresionantes algunas instalaciones.
Publicado por Óscar Roldán.
Hoy, día martes 28 de junio de 2011, hemos asistido a nuestra 2ª sesión del proyecto Praktikum de este año. Este día, al igual que el anterior, mi grupo ha estado en el edificio de laboratorios, en el departamento de máquinas y motores térmicos. La sesión de hoy ha sido una sesión computacional. Nos han iniciado al programa WorkBlench que se utiliza para calcular choques, pérdidas de energía, etc. al hacer chocar una corriente de flujo conta un sólido. Para comenzar, hemos dibujado la geometíra del experimento de la mesa de agua del día anterior con un cilindro en medio. La hemos dibujado en dos dimensiones para someterla a posteriori a una corriente laminar de flujo. Después, hemos visto cómo se mallaba (es decir: se dividía en celditas, dejando de ser ya una superficie sólida para ser una superficie malada). Una vez mallado, hay que hacer el tercer paso: hacer aparecer el flujo en la simulación. Esto último no ha dado tiempo a acabarlo, pero lo acabaremos uno de estos días. El día de hoy ha estado más centrado en los motores y en las carrocerías de coches y ciclomotores. Nos han comentado que se ha realizado varias veces una competición en la que un coche tenía que recorrer la máxima distancia consumiendo el mínimo combustible; cuando se participço hace unos 5 años se consiguió que un coche recorriera 800 km con sólo un litro de combustible (cuando un coche medio recorre unos 100 km con 6 litros), aunque con una velocidad límite no superior a los 45 km/h. Ese año no ganaron el concurso. El año pasado, sin embargo, tras 5 años estudiando este caso, consiguieron ganar este concurso: consiguieron un coche capaz de recorrer con un sólo litro de combustible una distancia total aproximada de ¡1500 km!. El caso es que el análisis de este caso se realizó con el programa ya nombrado: se dibujaba, se mallaba, se hacía chocar con un fluido a una velocidad de poco más de 30 km/h, y se veía lo que pasaba. Como tenían que aumentar la anchura de la parte de delante del coche para evitar que se vuelque (el anterior modeo se volcó), y no debían aumentar la anchura de la carrocería, simplemente alargaron el eje de las ruedas para que estas estuvieran más lejos del coche. Para evitar resistencia al choque con el viento se puso el borde de delante en forma de pico, en lugar de hacerlo redondeado. Para evitar mucho rozamiento sólo se utilizaban 3 ruedas, etc. Tras realizar estos experimentos y crear ua simulación optimizada, se creó el coche, se compitió y se ganó.
Tras una presentación en Power Point sobre CFDs (movimientos de fluidos computacionales), proyectos de la politécnica, etc. ha concluido la segunda sesión del proyecto Praktikum de hoy (la parte práctica, porque por la tarde tenemos una exposición sobre cómo hablar en público, etc.).
Publicado por Óscar Roldán Blay.
El dia de hoy ha sido muy teórico ya que hemos estado todo el tiempo en el aula de informática utilizando el cfd. Hemos hecho una pausa para merendar y hemos seguido. La verdad es que hemos dado temas muy interesantes pero que a la vez tienen una gran complejidad por lo que mucho me ha costado bastante comprenderlos y habido algún que otro momento que me he perdido.
Con lo referido al programa y en especial a la parte que hemos visto, no me ha resultado complicado ya que todo lo que tiene que ver con ordenadores no es demasiado complicado y la verdad es que me ha gustado bastante la forma de trabajar del workbench. Sergio nos ha comentado que hay otros más baratos e incluso libres pero que no se suelen utilizar tanto y tienen bastante más complejidad.