Nos sentimos muy satisfechos con los resultados obtenidos de este proyecto. No sólo debido a que los resultados obtenidos son congruentes con la realidad, sino también porque durante el proceso de elaboración se involucraron muchos aspectos interesantes para nuestro desarrollo como profesionales.
Nos quedó claro que en un proyecto importante, el conocimiento de la materia no lo es todo, también es neceasrio el saber integrar varios aspectos diversos para lograr un resultado único; como la creación de medios audiovisuales que permitan difundir nuestros resultados y la investigación e innovación en distintos medios para desarrollar una experimentación.
A su vez, resultó evidente que es necesaria la cooperación de más personas para obtener buenos resultados, por lo que es importante mantener una comunicación cordial entre todas las personas que rodean el proyecto.
Mail de contacto:
drock128@hotmail.com
miércoles, 28 de noviembre de 2007
Agradecimientos
Debemos destacar que sin la ayuda de personas anexas al grupo habría sido imposible finalizar el proyecto.
Estas personas fueron muy importante no sólo debido a su ayuda física en la realización, sino también debido a la buena disposición, ánimo y ganas que mostraron durante el desarrollo de la actividad:
Rodrigo Cienfuegos,
profesor del curso, quien nos brindó ayuda al momento de ver qué variables observar en nuestro experimento, y nos consiguió las herramientas tecnológicas necesarias para desarrollarlo
Pablo,
encargado de la instrumentación del laboratorio del departamento, quien fue finalmente quien montó y dejó funcionando la instalación electrónica y eléctrica de los sensores
Estas personas fueron muy importante no sólo debido a su ayuda física en la realización, sino también debido a la buena disposición, ánimo y ganas que mostraron durante el desarrollo de la actividad:
Rodrigo Cienfuegos,profesor del curso, quien nos brindó ayuda al momento de ver qué variables observar en nuestro experimento, y nos consiguió las herramientas tecnológicas necesarias para desarrollarlo
Pablo,
encargado de la instrumentación del laboratorio del departamento, quien fue finalmente quien montó y dejó funcionando la instalación electrónica y eléctrica de los sensores
Don Chester y Don Eduardo (de arriba a abajo):
encargados del taller, estuvieron disponibles en todo momento para prestarnos herramientas y martillar con nosotros. Sin duda, sin la experticia de ellos, no habría sido posible montar los elementos de madera en el canal.
.
Alejandro Moraga:
Excelente tornero, mecánico y soldador, ajeno al departamento. Gracias a él pudimos obtener un elemento con la forma adecuada para lanzar por la superficie inclinada del canal.
Mejoras al dispositivo
Si bien los resultados obtenidos fueron bastante buenos, cabe destacar algunas mejoras que se podrían realizar en el montaje experimental.
- La superficie inclinada por donde se suelta el material no es cerrada, por lo que permite el paso de agua en ambas direcciones. Esto implica que alrededor de la mitad de la energía se desvía fuera del experimento, con lo que las características de las ondas varían. Presumiblemente, todos los datos recabados son numericamente inferiores y cercanos a la mitad de los valores obtenidos sin esta falla en el dispositivo
- La superficie inclinada que representa una orilla de playa es fija, y con una inclinación demasiado grande. Idealmente, ambas superficies inclinadas debieran ser regulables, de manera de poder incluir otras variaciones que influyen en la formación de ondas.
- El material a utilizado para generar las ondas es una buena aproximación, pero no es la mejor. Sería interesante poder observar cómo varían las ondas generadas a causa de distinto tipos de material (rocas, arena, troncos, lodo, etc)
- Los materiales utilizados para cambiar la rugosidad son muy perfectos y poco variados. Sería interesante observar mayores tipos de rugosidad, así como tener la posibilidad de poder variar la superficie de la orilla de playa de manera más congruente a lo que ocurre en la naturaleza.
- Una caracterísitica que puede influir en el desplazamiento de la onda es la topografía de la superficie bajo el agua. Sería interesante poder cuantificar los efectos que tienen resaltos topográficos sobre las caracterísitcas de las ondas generadas.
Por otro lado, en base a nuestros resultados, sería interesante poder diseñar un dispositivo que impidiera que grandes cantidades de energía provocadas por las ondas que se desplazan en el medio lleguen a las costas.
Una primera aproximación podría basarse en un dispositivo a base de flotadores que frente a un repentino aumento del nivel del agua (como el presente mientras se desplaza una gran onda en el medio) elevara o desplegara desde la superficie marina y a una distancia prudente de la costa una porción de superficie ligera que disminuyera la profundidad aparente del agua. De esta manera, según lo analizado en este experimento, la velocidad de propagación de la onda debiese disminuir, al igual que su amplitud, pudiéndose liberar energía debido a ese cambio y mermando los efectos destructivos en la costa.
La discusión al respecto queda planteada.
- La superficie inclinada por donde se suelta el material no es cerrada, por lo que permite el paso de agua en ambas direcciones. Esto implica que alrededor de la mitad de la energía se desvía fuera del experimento, con lo que las características de las ondas varían. Presumiblemente, todos los datos recabados son numericamente inferiores y cercanos a la mitad de los valores obtenidos sin esta falla en el dispositivo
- La superficie inclinada que representa una orilla de playa es fija, y con una inclinación demasiado grande. Idealmente, ambas superficies inclinadas debieran ser regulables, de manera de poder incluir otras variaciones que influyen en la formación de ondas.
- El material a utilizado para generar las ondas es una buena aproximación, pero no es la mejor. Sería interesante poder observar cómo varían las ondas generadas a causa de distinto tipos de material (rocas, arena, troncos, lodo, etc)
- Los materiales utilizados para cambiar la rugosidad son muy perfectos y poco variados. Sería interesante observar mayores tipos de rugosidad, así como tener la posibilidad de poder variar la superficie de la orilla de playa de manera más congruente a lo que ocurre en la naturaleza.
- Una caracterísitica que puede influir en el desplazamiento de la onda es la topografía de la superficie bajo el agua. Sería interesante poder cuantificar los efectos que tienen resaltos topográficos sobre las caracterísitcas de las ondas generadas.
Por otro lado, en base a nuestros resultados, sería interesante poder diseñar un dispositivo que impidiera que grandes cantidades de energía provocadas por las ondas que se desplazan en el medio lleguen a las costas.
Una primera aproximación podría basarse en un dispositivo a base de flotadores que frente a un repentino aumento del nivel del agua (como el presente mientras se desplaza una gran onda en el medio) elevara o desplegara desde la superficie marina y a una distancia prudente de la costa una porción de superficie ligera que disminuyera la profundidad aparente del agua. De esta manera, según lo analizado en este experimento, la velocidad de propagación de la onda debiese disminuir, al igual que su amplitud, pudiéndose liberar energía debido a ese cambio y mermando los efectos destructivos en la costa.
La discusión al respecto queda planteada.
Resultados Finales
La experimentación consistió finalmente en, para 3 niveles distintos de agua en el canal, lanzar una cuña metálica desde la misma altura (respecto al agua) y medir mediante grabaciones en video las características de la onda.
Los sensores no pudieron ser utilizados en su totalidad debido a problemas de calibración, por lo que el análisis se basó completamente en las grabaciones de video.
Así, se pudieron recabar los siguientes datos:
- 76.1 cm de profundidad:
Cantidad de Ondas: 5
Longitud de Onda: 59.5 cm
Amplitud de Onda: 0.4 cm
Vel. de Propagación: 3.15 m/s
Ola en Orilla: 5.5 cm
- 36.6 cm de profundidad:
Cantidad de Ondas: 4
Longitud de Onda: 48.5 cm
Amplitud de Onda: 3 cm
Vel. de Propagación: 0.9 m/s
Ola en Orilla: 9.8 cm
- 21.5 cm de profundidad:
Cantidad de Ondas: 3
Longitud de Onda: 3.9 cm
Amplitud de Onda: 36.8 cm
Vel. de Propagación: 0.6 m/s
Ola en Orilla: 15 cm (mayor que con orilla rugosa)
Con esos datos, se crearon los siguientes gráficos:
Los sensores no pudieron ser utilizados en su totalidad debido a problemas de calibración, por lo que el análisis se basó completamente en las grabaciones de video.
Así, se pudieron recabar los siguientes datos:
- 76.1 cm de profundidad:
Cantidad de Ondas: 5
Longitud de Onda: 59.5 cm
Amplitud de Onda: 0.4 cm
Vel. de Propagación: 3.15 m/s
Ola en Orilla: 5.5 cm
- 36.6 cm de profundidad:
Cantidad de Ondas: 4
Longitud de Onda: 48.5 cm
Amplitud de Onda: 3 cm
Vel. de Propagación: 0.9 m/s
Ola en Orilla: 9.8 cm
- 21.5 cm de profundidad:
Cantidad de Ondas: 3
Longitud de Onda: 3.9 cm
Amplitud de Onda: 36.8 cm
Vel. de Propagación: 0.6 m/s
Ola en Orilla: 15 cm (mayor que con orilla rugosa)
Con esos datos, se crearon los siguientes gráficos:
Finalmente, se concluye que:
- La velocidad de propagación aumenta de manera no lineal con la profundidad del medio, presumiblemente en directa relación con la raiz cuadrada de la profundidad.
- La amplitud de onda disminuye de manera no lineal al aumentar la profundidad, presumiblemente, en directa proporción con 1/(raiz cuadrada de la profundidad).
- La longitud de onda aumenta de manera lineal con la profundidad del canal.
- La altura de la ola para una inclinación de orilla de playa de 30º disminuye linealmente con el aumento de la profundidad del canal.
- También se puede inferir de los datos recolectados, que a mayor profundidad mayor es la cantidad de olas generadas. Este es un dato importante, dado que explica en parte
lunes, 26 de noviembre de 2007
Video en YouTube
En esta dirección se puede ver un video completo sobre el proyecto:
http://www.youtube.com/watch?v=wf72JN1KaXw
Lamento no haberlo podido subir antes, pero resulta que por problemas de salud (tengo una pierna fracturada, y hace media semana que espero atención médica...) el tiempo para realizarlo ha tomado más de lo que corresponde.
Lamentablemente, los archivos necesarios para actualizar la página web están en mi PC, por lo que soy el único integrante del grupo que puede actualizarla.
Por lo tanto, sólo dentro de los próximos días podrá estar disponible la actualización final del Blog.
(Nota: El video fue diseñado para reproducirse en DVD, por lo que es posible que los márgenes no se vean adecuadamente en el video de internet)
http://www.youtube.com/watch?v=wf72JN1KaXw
Lamento no haberlo podido subir antes, pero resulta que por problemas de salud (tengo una pierna fracturada, y hace media semana que espero atención médica...) el tiempo para realizarlo ha tomado más de lo que corresponde.
Lamentablemente, los archivos necesarios para actualizar la página web están en mi PC, por lo que soy el único integrante del grupo que puede actualizarla.
Por lo tanto, sólo dentro de los próximos días podrá estar disponible la actualización final del Blog.
(Nota: El video fue diseñado para reproducirse en DVD, por lo que es posible que los márgenes no se vean adecuadamente en el video de internet)
jueves, 15 de noviembre de 2007
Prueba con Agua
El día de hoy se probó finalmente el canal.
Se llenó con una gran cantidad de agua, y el resultado fue excelente.
Lo mejor de esta prueba, fue el hecho de que prácticamente no hubo filtraciones, como se puede observar en la siguiente imagen. También se puede ver que encontramos adecuado asegurar aún más nuestra "represa", por lo que se incorporaron 4 soportes de madera.
Se llenó con una gran cantidad de agua, y el resultado fue excelente.
Lo mejor de esta prueba, fue el hecho de que prácticamente no hubo filtraciones, como se puede observar en la siguiente imagen. También se puede ver que encontramos adecuado asegurar aún más nuestra "represa", por lo que se incorporaron 4 soportes de madera.
Cabe destacar que los sensores aún no están conectados, ya que aún hay problemas para lograr su funcionamiento óptimo. Sin embargo, se planea solucionar esos problemas y tenerlos conectados dentro del día de hoy (jueves 15/11/07).
También pueden ver un pequeño video de prueba del dispositivo.
miércoles, 14 de noviembre de 2007
Imágenes de sensores
Las siguientes son algunas pequeñas imágenes de 2 de los instrumentos que vamos a utilizar.
Esta foto es de las conexiones de poder (corriente) y señales (desde el sensor) hacia la puqueña pantalla que recibirá las señales (en caso de no poder utilizar un computador).
En la segunda foto, se puede ver la configuración de las conexiones.
Esta foto es de las conexiones de poder (corriente) y señales (desde el sensor) hacia la puqueña pantalla que recibirá las señales (en caso de no poder utilizar un computador).
En la segunda foto, se puede ver la configuración de las conexiones.
(detalles de la imagen en http://img529.imageshack.us/img529/4043/conn2ym6.jpg)
La tercera imagen corresponde a uno de los sensores disponibles para el experimento, el modelo U-GAGE T30. Este es el encargado de registrar las alturas de agua y enviar los datos a un dispositivo capaz de interpretarlos (foto 4)
La siguiente foto corresponde al receptor "PAXP", que es el encargado de manejar los datos de altura recogidos por el sensor U-GAGE T30
El PAXP puede funcionar de manera independiente, o puede ser utilizado como "intermediario" entre el sensor y un computador. Además, al adicionarle una expansión (interna) y un "concentrador de señales", es posible conectar varios sensores a un solo computador.
Si bien la idea del proyecto consideraba conectar 4 sensores a un computador y recolectar simultaneamente todas las alturas (relacionándolas con el tiempo de medición), hasta el dia de hoy no es posible conectar más de un sensor, y no está clara la posibilidad de relacionar las mediciones con el tiempo.
Debido a estos inconvenientes, los análisis de nuestro proyecto se reducen drásticamente, y dependiendo de los equipamientos anexos que podamos conseguir, es posible que el único efecto que se pueda medir sea la altura máxima de agua en un único punto del montaje.
Si bien esto es un gran revés en el proceso del proyecto, se evaluará entre mañana y el viernes la posibilidad de solucionar los inconvenientes, y se decidirá finalmente cuales serán las mediciones que podremos hacer.
Información sobre el dispositivo PAXP se puede encontrar en la página de RedLion, en
http://www.redlion.net/products/digitalandanalog/digitalpanelmeters/process/paxp.html
Información sobre el sensor U-GAGE T30, se puede encontrar en
http://www.mech.uwa.edu.au/jpt/mecha/projects/Pr-resources/u-gage.pdf ,
en
http://info.bannersalesforce.com/xpedio/groups/public/documents/datasheet/sd059.pdf
y en la página oficial de Banner Engineering, en
http://www.bannerengineering.com/products/subfam.php?sub_id=176
martes, 13 de noviembre de 2007
Fotos del avance
Estas son dos fotos tomadas hoy (martes 13/11/07), donde se observa que la placa inclinada que será la orilla de playa ya se encuentra en su lugar.
Se espera finalizar el montaje el jueves, momento en el que se subirán más fotografías.
Se espera finalizar el montaje el jueves, momento en el que se subirán más fotografías.
Imágenes de las modificaciones
Aquí están las imágenes de las modificaciones.
En las primeras, se cambió el panel agujereado con inclinación de 45 grados por listones de madera con una inclinación similar, como se puede apreciar en las fotos:
Antes:
Después:
En las primeras, se cambió el panel agujereado con inclinación de 45 grados por listones de madera con una inclinación similar, como se puede apreciar en las fotos:
Antes:
Después:
La segunda modificación fue cambiar la barra metálica con la que se sujeta el panel de madera inclinado en 30º por un listón de madera, tal como se observa en las siguientes imágenes:
Antes:
Después:
viernes, 2 de noviembre de 2007
Correcciones
Hoy se realizó parte del montaje del proyecto. Se compraron los materiales adecuados y se cortaron con las medidas necesarias, además de montar parte de la superficie inclinada a 30 grados. Inmediatamente surgieron dos importantes modificaciones referentes a las superficies inclinadas:
1) La superficie inclinada en un ángulo de 30 grados, debido a un tema de presupuestos, no puede ser de 3 cms de espesor. En cambio, se utilizó una plancha de 15 mm de espesor, la que fue reforzada con 2 listones de aproximadamente 4.7 x 4.7 cm de área y del largo de la plancha. Esto con el fin de evitar roturas debido a la gran presión que ejercerá el agua.
Debemos destacar también que la plancha fue bañada con impermeabilizante, para así evitar que se hinche dentro del canal luego de ser sumergida y para evitar filtraciones.
2) La superficie inclinada de 45 grados fue reemplazada por dos listones de 90 x 18 mm. Esto debido no sólo a una restricción de presupuesto, sino para simplificar el montaje y reducir la fuerza de fricción al momento de lanzar el peso que creará las ondas al agua.
3) La barra metálica que sujetaría las superficies inclinadas fue reemplazada (por ausencia de stock) por 2 trozos de madera de 18 mm de espesor.
Imágenes de estas modificaciones serán subidas durante los próximos días.
1) La superficie inclinada en un ángulo de 30 grados, debido a un tema de presupuestos, no puede ser de 3 cms de espesor. En cambio, se utilizó una plancha de 15 mm de espesor, la que fue reforzada con 2 listones de aproximadamente 4.7 x 4.7 cm de área y del largo de la plancha. Esto con el fin de evitar roturas debido a la gran presión que ejercerá el agua.
Debemos destacar también que la plancha fue bañada con impermeabilizante, para así evitar que se hinche dentro del canal luego de ser sumergida y para evitar filtraciones.
2) La superficie inclinada de 45 grados fue reemplazada por dos listones de 90 x 18 mm. Esto debido no sólo a una restricción de presupuesto, sino para simplificar el montaje y reducir la fuerza de fricción al momento de lanzar el peso que creará las ondas al agua.
3) La barra metálica que sujetaría las superficies inclinadas fue reemplazada (por ausencia de stock) por 2 trozos de madera de 18 mm de espesor.
Imágenes de estas modificaciones serán subidas durante los próximos días.
Imágenes del proyecto
Como ya habiamos descrito anteriormente, el proyecto sufrió algunas modificaciones.
Algunas imágenes del proyecto modificado (según lo visto en el ultimo post, no incluyen los sensores) son las siguientes:
(Nota: En caso de que no se vean las imágenes, se pueden descargar desde acá: http://rapidshare.com/files/67077406/Fotos.zip.html )
Algunas imágenes del proyecto modificado (según lo visto en el ultimo post, no incluyen los sensores) son las siguientes:
Sin embargo, luego de analizar nuevamente la situación, se volvió a modificar el proyecto. En el modelo actual, se eliminó la plancha vertical sujetada con las escuadras, y se mantuvo sólo la plancha con inclinación de 30 grados, que hará tanto de "orilla de playa" como de represa para mantener el agua. Está se sujetará al piso con tornillos, y en la parte superior se sujetará con un trozo metálico horizontal (ver las ilustraciones).
Por otro lado, se especifica que la placa opuesta a la orilla (con inclinación de 45 grados) llega hasta el fondo del estanque y posee orificios para permitir el paso del agua y disminuir el efecto de flotación. Esta última placa se sujeta de la misma manera que la "orilla de playa".
Por otro lado, se especifica que la placa opuesta a la orilla (con inclinación de 45 grados) llega hasta el fondo del estanque y posee orificios para permitir el paso del agua y disminuir el efecto de flotación. Esta última placa se sujeta de la misma manera que la "orilla de playa".
Las imágenes del nuevo proyecto son las siguientes, incluyendo el montaje de los sensores de altura de agua:
1) Imágenes generales
2) Imágenes en detalle del montaje de sensores y de placas inclinadas:
(Nota: En caso de que no se vean las imágenes, se pueden descargar desde acá: http://rapidshare.com/files/67077406/Fotos.zip.html )
Es importante destacar que a medida que se va montando el proyecto, pueden surgir nuevas modificaciones a realizar, las que también serán publicadas en este blog.
En estas direcciones se pueden bajar los modelos CAD del dispositivo modificado.
El primero está en formato 3dm (Rhino NURBS, original).
http://rapidshare.com/files/67074304/Piscina_2.3dm.html
El segundo, es el mismo modelo guardado en formato IGES (no incluye el pequeño computador recolector de datos, debido a limitaciones del formato IGES).
http://rapidshare.com/files/67074305/Piscina_2.igs.html
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