1. Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Azcapotzalco Diseño mecánico y de control de un dispositivo generador de olas Alumnos: AVILA DEL CASTILLO FERNANDO BANDALA CARREÓN MAURICIO MARTÍNEZ MEJÍA RODRIGO ANDRES México, D.F. Marzo 2010
2. Modelo Representación abstracta, conceptual, gráfica o visual, de fenómenos, sistemas o procesos a fin de analizar, describir, explicar, simular, explorar, controlar y predecir fenómenos o procesos. La creación de un modelo es una parte esencial de toda actividad científica.
3. Modelo físico Representación o copia generalmente a escala, ya sea mayor o menor, de algún objeto de interés y que permite su examinación en diferente circunstancias
4. Simulación Modelo de un sistema real, basado en métodos numéricos, realizados en una computadora para llevar a término experiencias con él, con la finalidad de comprender el comportamiento del sistema, o evaluar nuevas estrategias dentro de los límites impuestos por un cierto criterio o un conjunto de ellos
5. Este trabajo se deriva del proyecto: ANÁLISIS Y OPTIMIZACIÓN DE LA ENERGÍA DEL OLEAJE Y SU TRANSFORMACIÓN EN ENERGÍA MECÁNICA, A TRAVÉS DE UNA COLUMNA DE AGUA OSCILANTE
6. Necesidad Contar con un canal abierto con generador de olas que permita el estudio y corroboración de modelos físicos basados en la cinemática y dinámica del oleaje.
7. Función Generar oleaje, programando y controlando su amplitud y frecuencia, para simular distintas condiciones marítimas.
8. Requerimientos del cliente: Las olas deben ser regulares. El generador de olas debe tener la posibilidad de ser programado a partir de la introducción de la frecuencia y la amplitud del oleaje deseados. Estos datos deben ser introducidos mediante un software y/u otro periférico de entrada.
9. Requerimientos del cliente: A partir de las leyes de similitud y semejanza, simular a escala oleaje de 1m de amplitud con una frecuencia de 3-4s. Reducir la reflexión de las olas. Interfaz amigable para el usuario final.
10. Objetivos Desarrollar un mecanismo que por su movimiento sea capaz de generar oleaje unidireccional Seleccionar y aplicar un control que nos permita obtener el oleaje deseado
17. Áreas de aplicación: Ingeniería Naval Estabilidad de barcos Ensayos hidrodinámicos
18. Ingeniería marítima, portuaria y de costas Comportamiento de diques Transporte de sedimentos Protección de playas Ensayo de estructuras
19. Requerimientos A1 –Construcción económica. A2 – Reutilización del agua. A3 – Mantenimiento económico. A4 – Tratamiento del agua. B1 – Oleaje regular. B2 – Amplitud y frecuencia programable. B3 – Representar a escala oleaje con una amplitud de 1m y una frecuencia entre 3 -4s. B4 – Interfaz amigable mediante la computadora. B5 – Reducir al mínimo la reflexión de las olas. B6 – Representar gráficamente el oleaje deseado. B7 – Medir la variación de la altura en una columna oscilante de agua. B8 – Programar el oleaje mediante una ecuación. B9 – Que el desplazamiento del volumen de agua sea el deseado. B10 – Mecanismo ubicado de forma que no venza el torque de la paleta. B11 – Almacenamiento del agua en tiempos de reposo. B12 – Bomba para llenado del canal. C1 – 5m de largo x 0.45m de profundidad x 0.3m de ancho. C2 – Altura total del dispositivo cómoda para el usuario.
20. Requerimientos D1 – Estético. D2 – Paredes transparentes. E1 – Fácil instalación. E2 – Diseño simple. E3 – Material de la paleta ligero y resistente. F1 – Materiales no corrosivos. F2 – Evitar fugas de agua. F3 – Protección del sistema eléctrico-electrónico. F4 – Diseño estructural resistente.