RESUMEN EJECUTIVO

Principales Resultados del Proyecto

Los resultados obtenidos dan cuenta que se cumplió el objetivo del proyecto, es decir, se logró reducir la fuerza de arrastre en un 10.7% sobre el sistema bicicleta – ciclista a través de la disminución del coeficiente de arrastre (correspondiente a un 20.1%). Esto se logró principalmente al agregar un dispositivo con características aerodinámicas en la parte frontal de la bicicleta.

El coeficiente de arrastre se modifica al cambiar la forma con que la bicicleta impacta el aire.

Por su parte, el dispositivo cumple con las restricciones de diseño ya que se utilizó solamente el bloque entregado para tal efecto. La facilidad de colocación no es la más cómoda y/o simple, pero no requiere más que un pequeño esfuerzo realizable por cualquier persona cuidadosa para montar y desmontar sin dañar el aparato. La dificultad en el uso radica principalmente en las maniobras de giro por el enganche en el manubrio de la bicicleta

En cuanto a los objetivos trazados en el proyecto, estos fueron cumplidos. Teóricamente, se esperaba una mayor disminución de la fuerza de arrastre, pero dadas las grandes dificultades para montar el dispositivo de forma estable, rígida y sin vibraciones, en la práctica, solo disminuyó tal fuerza en un porcentaje considerablemente menor.

La experiencia realizada fue descender por varias colinas con y sin el dispositivo, tomando una pendiente como referencia, para luego medir las velocidades alcanzadas y, así, obtener tanto el coeficiente como la fuerza de arrastre.

Competencias y Habilidades Desarrolladas

Las caracterizas del proyecto son exhaustivas, se desarrollan tanto habilidades manuales, grupales, de análisis de datos, diseño y experimentación.

Respecto a la construcción en si, desarrollamos habilidades creativas, improvisación frente a los imponderables y trabajo coordinado en equipo. Se superaron dificultades y se sacó adelante un dispositivo a escala 1:1 que cumple su objetivo.

Por otro lado, las habilidades respecto a las relaciones interpersonales que se desarrollaron son liderazgo, iniciativa personal y división de trabajo con claros responsables.

Otra competencia desarrollada fue la de pronosticar resultados coherentes. Aunque no se logró a la perfección, la dirección es la correcta. Conceptos como flujo potencial, flujo viscoso laminar, efecto de separación y flujo turbulento se aplican directamente para el diseño de dispositivos aerodinámicos.

6.0 IMPLEMENTACIÓN

Las mayores dificultades que presentamos fueron de carácter logístico entre los tiempos de reuniones y trabajo simultáneo entre los integrantes, esto debido a los diversos horarios y calendarios de cada uno. Sin embargo consideramos que logramos tener una buena comunicación y delegamos responsabilidades tanto personales como compartidas con buen éxito en ambas.

En la parte de diseño no hubieron grandes dificultades. Más bien existieron dudas teóricas y de debate acerca de la eficiencia de un modelo u otro, por lo que esto generó un aporte constructivo al equipo de trabajo y el prototipo escogido.

El gran problema que tuvimos fue el montaje del dispositivo. Debido a que el plumavit no es de gran densidad y su tamaño es considerable, el peso propio de este hizo que nuestro primer diseño de montaje fallara de manera catastrófica. Es así como tuvimos que readecuar las ideas y optimizar este proceso que no habíamos considerado de mayor dificultad en nuestro calendario de trabajo.

6.1 Cronología

La etapa de implementación la llevaron a cabo principalmente Juan Luis Alemparte y Cristián Hartmann en lo que se refirió a la construcción del aparato, ya que así había quedado estipulado en nuestra distribución de tareas. Sin embargo, no por esto los demás integrantes estuvieron ajenas al proceso. Hubieron constantes reuniones y análisis de la implementación que fueron abordados por el grupo en conjunto hacia la búsqueda y solución de la mejor opción de diseño y montaje.

6.2 Costos

No se generaron grandes costos extras. Básicamente la inversión estuvo en los materiales para lograr un montaje adecuado de nuestro dispositivo a la bicicleta. De esta forma, en una primera etapa la cual falló debido a que el peso del plumavit y dada su poca densidad, no permitieron un buen sostenimiento a la bicicleta, se adquirieron los siguientes útiles por un total de $10.530.

- Tornillo de madera

- Cáncamo abierto

- Plumavit

- Cola Fría para madera

- Golilla calibrada

- Abrazaderas de PVC

- Tarugo de madera

- Grapas

6.3 Evaluación de desempeño

Se realizaron medidas de la velocidad y aceleración con y sin el dispositivo a fin de calcular el coeficiente de arrastre y la fuerza de arrastre reales, para luego comparar estos valores con los obtenidos de manera teórica. Con estos análisis fue factible comprobar en terreno la teoría y el desempeño final de nuestro diseño.

A continuación se detallan los ensayos realizados y sus resultados. Los ensayos variaron la distancia recorrida y el tiempo que tomó en realizarse. Cada tipo de ensayo constó de varios subensayos para las mismas condiciones, por lo que los datos representan los promedios para dichos ensayos. Finalmente los valores generales se estimaron a partir de los 3 tipos de ensayos realizados. El detalle se presenta a continuación:

Podemos apreciar que hubo una disminución en el coefiente de arrastre y la fuerza de arrastre de la bicicleta al usar nuestro dispositivo, lo que nos deja contentos pues se logró la meta principal de aerodinamizar la bicicleta.

Por otra parte, cabe aclarar que las diferencias del coeficiente de arrastre y la fuerza de arrastre reales con los valores teóricos para el ensayo con dispositivo, no guardan directa relación ya que se midieron de manera diferente y considerando velocidades distintas.

Finalmente es importante identificar los porcentajes de disminución reales logrados, los cuales fueron:

% disminución del coeficiente de arrastre = 20.1%

% de disminución de la fuerza de arrastre = 10.699 %

6.4 Conclusiones

Sin duda quedamos conformes con el desempeño real del diseño fabricado. Logramos disminuir el coeficiente de arrastre y la fuerza de arrastre reales, cumpliendo los objetivos plateados en el proyecto.

Mejoramos a través de la organización y las relaciones humanas nuestro desempeño y productividad final en el proyecto a través del correr de los días.

Se logró optimizar la aerodinámica de la bicicleta, aplicando las teorías del curso y llevándolas a cabo de manera concreta en el dispositivo construido.

Como experiencia, mejoramos en gran medida nuestra manera de trabajar en equipo, coordinando las tareas de manera más efeciente y participativa.

Como mejora al diseño, se propone utilizar un plumavit de mayor densidad,para poder lograr un mejor montaje experimental, ya que el propio peso dificultó en gran medida esta tarea.

5.0 ALTERNATIVA SELECCIONADA Y PLAN DE TRABAJO

5.1. Elección del prototipo y predicción del desempeño:

Para la elección del prototipo se debe considerar distintos puntos, los cuales son:

- Medidas de la bicicleta y ciclista.

- Medidas del bloque de plumavit.

- Análisis de la bicicleta resumido y su relación con la elección de la solución.

- Elección del prototipo, analizando cada una de las 3 alternativas propuestas y sus posibilidades.

Medidas de la bicicleta y el ciclista:

La bicicleta tiene las siguientes medidas en el plano de la foto:

Además el manubrio mide 57 cm de largo.

Medidas del bloque de plumavit:

Además el bloque ya es sabido que tiene medidas de 1m x 0,5 m x 0,3 m.

Análisis de la bicicleta:

Para los efectos de la elección del prototipo, se considerara que la bicicleta se puede separar en tres partes:

· La parte frontal donde se produce el mayor choque de aire con el conjunto ciclista- bicicleta, es decir la mayor consideración que existe acá es la fuerza de arrastre, flujo potencial.

· La parte central donde está el cuerpo del ciclista, donde el flujo se puede considerar laminar, de gran viscosidad, por lo tanto de gran roce aire-ciclista mayormente.

· La parte final o cola, que la consideraremos al terminar el cuerpo del ciclista en el asiento, y da lugar a un flujo turbulento y que produce succión considerable.

Debido a que se tiene como principal material, el bloque de plumavit, se concentraran los esfuerzo en solucionar uno o dos problemas que se producen en las partes recién mencionadas, así no faltara el material, como también se lograra una solución bien elaborada, debido a que se tendrá las herramientas necesarias, ya que el conocimiento teórico hasta ahora obtenido solo nos permite solucionar problemas del tipo flujo viscoso y flujo potencial.

Elección del prototipo:

La elección del prototipo se realizo considerando todos los factores anteriormente planteados.

En este apartado explicaremos la elección tanto, el porqué de esta y su descripción física básica, ya que la analítica se realizara más adelante en este informe.

Como ya es sabido, el manubrio de la bicicleta tiene la medida de 57 cm, se desea cubrir toda esta área con el prototipo, o la mayor posible, por lo tanto se utilizara la cara del bloque de 50 cm para cubrir esta área frontal.

Por otra parte de la rueda al manubrio existen 37 cm de separación y de el manubrio a los ojos de la persona existen aprox. 50 cm de separación en la vertical. Por lo tanto queremos que nuestro dispositivo cubra la mayor área de estos 87 cm para que así no exista posibilidad de choque frontal entre ciclista-bicicleta con el aire. Por tanto nuestros esfuerzos se centraran principalmente en crear un dispositivo que utiliza flujo potencial para mejorar la aerodinámica frontal de la bicicleta.

Para la parte lateral conociendo y suponiendo el aire como flujo laminar, viscoso, se quiere reducir el contacto ciclista-bicicleta con el aire, y además disminuir el roce, luego se instalaran por ambos lados del ciclista, a partir del dispositivo frontal, telas con bajo coeficiente de roce con el aire, para solucionar este problema.

Finalmente, como para la succión trasera no tenemos suficiente material disponible, no será considerada como parte de nuestro prototipo final, pero si debe quedar claro que es un tema importante, pero que no se soluciono debido a las limitancias y a los objetivos que el grupo se trazo al enfrentar el problema general.

Por lo tanto el prototipo será una combinación de la alternativa 1 y 2 con algunos cambios:

Modelación del prototipo:

Nuestro prototipo requiere la modelación de un dispositivo que solucione principalmente el problema de un flujo potencial en la parte frontal de la bicicleta.

Primero que todo se definirá la velocidad de diseño de la bicicleta, como una variable u. Luego se puede considerar a la bicicleta detenida, que enfrenta un aire de velocidad igual a u.

Por otro lado, se designara una fuente imaginaria Q en el origen dado, que permitirá diseñar de manera correcta el dispositivo. Esta fuente nos indica cual debería ser de manera hipotética, la cantidad de aire que se debería emanar desde el origen, para lograr el diseño aerodinámico deseado.

Así tenemos una función potencial dada por:

Primera parte representa el flujo del aire y la segunda a la fuente en el origen.

Desarrollando en polares obtenemos:

Luego la función de líneas de corriente es:

Gráficamente vemos la siguiente situación:

Se quiere cubrir lo máximo de los 87 cm ya mencionados, pero se debe dar algún rango de visibilidad al conductor. Además no se pueden superar los 30 cm hacia adelante en esta curva, vale decir que para θ=π, el r obtenido debe ser menor que 0,3 m.

Además vemos que para θ=π, se tiene:

Por lo tanto tenemos ya algunas condiciones de borde.

Por otro lado queremos también que la velocidad del viento y la de la fuente, que son contrarias, en θ=π y r=r (π), se anulen para tener la línea de corriente que separa los flujos.

Luego debemos igualar lo siguiente:

De acá obtenemos el valor del gasto Q:

Para r en θ=π.

Además, sabemos que la parte superior del bloque es un rectángulo de 0,5x0, 3 m2.

Pensando en que se utilizara la arista de 50 cm para tapar el área frontal del manubrio, es recomendable realizar una semicircunferencia de 0,25 m de radio para darle un perfil superior curvo al dispositivo. No es de mayor importancia este efecto.

Con esto podemos decir que r en θ=π, debe tomar el valor máximo de 0,25 m, y para una velocidad de diseño de 30 km/h o bien 8,3333 m/s, ya que de entrega uno, es la velocidad que más problemática tiene, obtenemos un valor de:

Q = 13,16667 m3/s

Y así como sabemos que,
Obtenemos:

Despejando para r, se obtiene:

Así, para diseñar el dispositivo, se dan distintos valores al ángulo θ, variando entre π/2 y 3π/2 obteniendo la siguiente curva simétrica: (graficando en matlab)

Se puede comprobar que para θ=π/2, obtenemos r=0,39 m, que haciendo por simetría se cubren 78 cm de los 87 cm que hay entre la rueda y los ojos del ciclista, lo que permitirá una buena visual al ciclista y un dispositivo que reducirá el coeficiente de arrastre.

Ahora podemos realizar un análisis de la función potencial:

, para obtener las velocidades, que se obtienen haciendo:

Fácilmente obtenemos,

Ahora bien, para obtener las presiones sobre el dispositivo, realizamos un análisis mediante bernoulli con H=cte

Desarrollando obtenemos,

Desarrollando algebraicamente, obtenemos finalmente, la distribución de presiones:

, pero r es una función de θ dada por:

Con Q=13,16667 m3/s, u=8,3333 m/s.

Luego, podemos reemplazar esta función en la distribución de presiones, e integrar para un intervalo del ángulo θ entre π/2 y π, multiplicar por dos debido a la simetría del dispositivo, como también por el espesor que es e=0,5 m y obtenemos la fuerza de arrastre teórica de nuestro dispositivo.

Vale decir,

Se obtiene un valor de:

Ahora si utilizamos la función de fuerza de arrastre, obtenida del análisis global de entrega 1, y usando v=8,3333 m/s, un área de impacto de 0,78m x 0,5 m, podemos obtener el coeficiente de arrastre teórico:

Obtenemos,

Podemos comparar con la situación, teórica-experimental ya presentada, sin el dispositivo. Más adelante se presentaran los datos y comparaciones de la situación medida en la realidad, es decir bicicleta con el dispositivo.

Para tener mayor claridad de los datos que se presentaran en el apartado 6, el cal contiene todos los datos experimentales, aclararemos la modelación matemática de la fuerza de arrastre para la bicicleta, es decir de la manera que el grupo midió esta misma.

Se considera una colina, plano inclinado, de ángulo θ, obteniendo la siguiente modelación para las fuerzas que actúan sobre la bicicleta, que son la fuerza de arrastre, la fuerzas mecánica (roce ruedas, roce mecánico, etc.) y la fuerza de gravedad.

La situación grafica es la siguiente:

Haciendo sumatoria de fuerzas en el plano inclinado obtenemos:

Pero sabemos de la entrega uno, que para velocidades mayores a 20km/h, la fuerza mecánica se puede despreciar, luego despejando para la fuerza de roce, obtenemos:

Se realizara la experiencia de lanzarse por una colina con la bicicleta, con y sin dispositivo. De la colina se medirá la distancia que se recorre con una huincha, luego con un cronometro el tiempo de recorrido y se obtendrá la velocidad y también la aceleración. Además con un block de 35 cm de largo que se pondrá horizontalmente, sobre este ira un instrumento que indica cuando el bloque este horizontal, y se medirá la distancia del borde libre del bloque al suelo y con la tangente obtendremos el ángulo.

Así por ejemplo si se toma la medición realizada para la bicicleta sin dispositivo, tomando los datos de la sección 6, para una persona que pesa 62 kg, la bicicleta pesa 16 kg, es decir m=78 kg, el ángulo de 3,6 grados, se obtuvo experimentalmente una velocidad de 4,3 m/s y una aceleración de 0,43 m/s2 y un área frontal aproximada de 0,8m x 0,2 m. Podemos reemplazar estos datos en la ecuación recién presentada y obtenemos:

Que a primera vista diríamos que se aumenta la fuerza de arrastre, pero sería una aseveración equivocada, ya que son distintas velocidades, debemos ver qué ocurre con el coeficiente de arrastre en este caso, para los datos presentados, con la ecuación de análisis global.

, que es mucho más alto que el calculado teóricamente con el dispositivo.

, es decir que se disminuyo en 76 % este coeficiente, de manera teórica.

Ahora si consideramos el coeficiente de arrastre encontrado para el dispositivo, y analizamos la fuerza de arrastre para este mismo, a la velocidad de 4,3 m/s que es la recién presentada obtenemos:

Comparando con la bicicleta sin dispositivo tenemos una:

Es decir realmente disminuyo la fuerza de arrastre, teóricamente por el prototipo, en un 41%.

5.2. Planificación

Se realizo una planificación semana con distintas tareas progresivas, que consideraban tanto trabajo grupal como individual, que se puede ver en la siguiente tabla:

5.3. Estimación de costos

Luego de cotizar, averiguar, y la búsqueda de todo lo necesario para la construcción del dispositivo, estimamos los siguientes costos:

-bloque de plumavit, sin costo, dado por el departamento.

-corte del material, sin costo, Juan Luis Alemparte logro obtener ayuda para corte con maquinaria especializada en corte de tablas de surf de plumavit de alta densidad.

-soportes y tensores, para montaje, luego de cotizaciones, no deberían superar los $5000 pesos.

-tela de bajo roce, sin costo, Nicolás Turrillas logro conseguirse un traje de descenso de ski que es utilizado especialmente para disminuir el roce del cuerpo con el aire.

-bicicleta, sin costo, proporcionada por Cristian Hartmann.

Para no dar una cifra errónea limitante se considerara un gasto máximo de $10000 pesos.

4.0 ELABORACIÓN DE SOLUCIONES

En esta sección, se presentan las 3 alternativas que permiten solucionar la problemática del ciclista y la fuerza de arrastre, en cada caso con su explicación y análisis. En el apartado 5, se analizara cual de las alternativas es la más viable, o si se debe combinar alguna de estas, para así seleccionar la solución final.

Alternativa 1

Este modelo consta de una sección que se colocara en la parte delantera de la bicicleta y una en la parte trasera, referidos en el dibujo como plumavit 1 y plumavit 2 respectivamente, para evitar la formación de vórtices o remolinos en la parte trasera de la bicicleta. Ambas partes son similares y son parecidas a la sección delantera de una motocicleta de competencia. Cada parte consta de plumavit cortado en forma curva tanto en la parte superior como en su parte lateral y que en el extremo tiene pegado otra sección de plumavit que es curvo en su parte inferior como se puede ver en el dibujo. Además estos irán unidos a la bicicleta mediante soportes o tensores que serán cubiertos por una tela que evitara el paso parcial del aire como se indica en la figura. Por último la parte delantera llevara una capa de plástico solido como las tiene las motocicletas también para intentar evitar el contacto del aire con el ciclista.

Análisis:

Como ventajas podemos ver que se resuelve la problemática de la succión y de la fuerza de arrastre, con los dispositivos e la parte trasera y delantera. Sus desventajas consisten la dificultad de lograr hacer dos dispositivos con la limitancia de material y la falta de un modelo que solucione el problema de flujo laminar de aire en la parte central de la bicicleta.


Alternativa 2

Este modelo consta similarmente del modelo uno con una parte delantera similar a la de una motocicleta que ya fue explicada en el modelo 1, pero que esta vez no tiene lo mismo en la parte trasera. En cambio tendrá unos paneles de forma curva que en el dibujo son llamados plumacito 2, que intentaran que el paso del aire sea más constante y sin separaciones, es decir más uniforme. Esta sección se repetirá en ambos lados de la bicicleta. En los casos de ambas secciones de plumavit, se unirán a la bicicleta lo más seguro mediante tensores o soportes, indicados en la figura.

Análisis:

Podemos ver que en este modelo, se soluciona el problema de fuerza de arrastre en la parte delantera, como también la problemática del roce viscoso con el aire en la parte central. Se debe tomar en cuenta que en ambos lados de la bicicleta hay dispositivo redondeado para este fin lo que aumenta el uso de material lo que es una desventaja. Además no existe un dispositivo en la parte trasera.

Alternativa 3

Mejorar un modelo ya existente.

Análisis:

Es trivial el concluir que este modelo es el óptimo para la solución del problema planteado, pero debido al gran cantidad y a lo especifico del material que se debe usar es casi imposible realizarlo con los materiales que fueron proporcionados.

Es claro que las alternativas presentadas no son definitivas, es decir se discutirán y se realizara un análisis en terreno de lo que se construirá y modelara intentando integrar todas las soluciones para lograr un modelo que se preocupe de solucionar quizás no todos los problemas, pero sí de manera optima el principal planteado, que es la fuerza de arrastre y su coeficiente.

3.0 ORGANIZACIÓN Y FUNCIONAMIENTO DEL GRUPO DE TRABAJO

Respecto al grupo de trabajo, es importante destacar la rápida coordinación en distribuir las tareas así como la motivación personal de cada integrante para hacer un buen trabajo. Concretamente, hemos ido actualizando nuestro Blog continuamente, mejorando el diseño y la presentación. Hemos recolectado y seleccionado información tanto de Internet como de libros especializados de mecánica de fluidos (en ingles y español) para poder así entregar una base teórica confiable y lo más completa posible.

Otra fortaleza es la multiplicidad de especialidades que se dan dentro del grupo, tales como transporte, mecánica y ambiental. Así, cada integrante aporta desde un enfoque distinto a un mismo problema, dándonos una mayor perspectiva y libertad de acción.

Para la primera etapa, la coordinación de las responsabilidades y tareas fueron:

Sin embargo, en la parte logística a pesar de la gran coordinación entre nosotros, la mayoría del trabajo se ha desarrollado de manera individual debido a los diferentes horarios que tenemos. Esta modalidad de trabajo funcionó correctamente para la primera etapa, pero en la segunda, cuando se requirió hacer ensayos y mediciones varias, nos trajo bastantes complicaciones para la coordinación.

De esta primera coordinación surgieron problemas de comunicación y confusión de objetivos y responsabilidades que nos desviaron de una optimización de las metas escogidas.

Como solución a este problema se elaboró una planificación con distintos grados de importancia. Es decir, dentro del diseño, hay etapas que se trabajaron individualmente, como lo es la recolección de información, redacción de los resultados (no así el análisis de estos) y diseño y actualización de la información en el blog. En contrapartida, el brain-storming, la selección del modelo final, el diseño y construcción, los ensayos experimentales y el análisis de resultados se desarrollaron de manera colectiva con todos los integrantes.

De esta forma, definimos cuando era fundamental que todo el grupo estuviese presente y cuando se podía trabajar de forma individual.

Para la segunda etapa, la coordinación de las responsabilidades y tareas fueron:

De esta manera creemos que se logró un trabajo más eficiente, mejorando así nuestro modelo de coordinación y obteniendo un aporte significativo a nuestra manera de trabajar grupalmente.

Como propuesta de mejoramiento a la coordinación, cabe señalar la posibilidad de encontrar mejores formas de comunicación al momento de delegar responsabilidades, así como analizar de manera grupal los trabajos encargados de forma individual.

Un aspecto que no desarrollamos y pudo ser de gran utilidad fue la elaboración de una carta Gantt.

Para motivos de construcción de futuros prototipos, un aspecto importantísimo que no pudimos llevar a cabo fue una temprana asesoría con alguna empresa ajena al proyecto para el trabajo de moldear el dispositivo, analizando y coordinando la factibilidad de contratar un servicio profesional externo para obtener terminaciones de mejor calidad.

2.0 IDENTIFICACIÓN DE METAS Y DIFICULTADES

A lo largo del proyecto nos encontramos con distintas metas y dificultades de carácter técnico. A continuación se nombran las principales:

1.- Moldear el diseño escogido fue la principal complicación, ya que no conseguimos ser atendidos por las empresas especialistas en el moldeado de plumavit, por lo que tuvimos que hacerlo de manera manual.

2.- Coordinar la planificación del proyecto de manera correcta, respetando plazos y metas de manera constante en el tiempo.

3.- La cantidad de material y el presupuesto eran muy limitados, por lo que debimos ser muy cuidadosos al trabajar con este, así como en la toma de decisiones que involucraron el uso del material.

4.- La implementación a la bicicleta del prototipo fue compleja, por lo que debimos tener cuidado al seleccionar la forma de montaje, así como la idea de que no estorbara al ciclista y que pudiera ser utilizado por cualquier persona.

5.- La estética del dispositivo resultó compleja a la hora de poder cumplir con el diseño aerodinámico y los objetivos ya mencionados.

1.0 DEFINICIÓN DEL PROYECTO Y PROCESO DE DISEÑO

La bicicleta es uno de los medios de transporte más utilizado y reconocido durante la historia de la humanidad. Los avances realizados en ella han sido considerables durante el tiempo, ya que la ciencia y la tecnología ha permitido crear distintos modelos que se adecuen a las necesidades de las personas. Consiste en un cuadro rígido, formado generalmente por tubos de aleaciones ligeras de alta resistencia, que servirá de soporte a todos los órganos de la maquina, como también al ciclista.

Es de gran importancia en todo tipo de móvil, el desarrollo aerodinámico que exista en él, para así mejorar el rendimiento del mismo. La bicicleta no es la excepción y debido a las múltiples disciplinas que existen hoy en día (montan bike, ciclismo de velocidad, trial, etc.) como también, que ella es una alternativa importante como medio de transporte, debido a su bajo costo y a su compatibilidad con el medio ambiente, es importante analizar el tema aerodinámico en esta, ya que es uno de los temas que ha sido dejado de lado por la industria, porque se prohibió el uso de de accesorios aerodinámicos, por la unión de ciclistas internacionales (organismo que rige las carreras de ciclismo) en 1938.

Los objetivos generales de este proyecto fueron analizar las condiciones aerodinámicas de un móvil en el aire, principalmente de la bicicleta, considerando todos los posibles factores que participan en este tema.

Los objetivos específicos correspondieron a desarrollar un prototipo que permitiese obtener un mejor rendimiento aerodinámico en una bicicleta, siempre bajo las condiciones estipuladas (materiales, costos, etc.)

Es importante señalar, que el diseñador debe basar su análisis información concreta y desde un enfoque totalmente objetivo. Es fundamental evitar antojos y caprichos personales ya que, finalmente, el producto está destinado a un consumidor y/o usuario, quien trasciende al propio diseñador. La funcionalidad es fundamental; debe cubrir las necesidades del usuario, sin olvidar su estética (ponderándola en su justa medida)

En el proceso de diseño se deben realizar investigaciones previas, es decir, buscar un marco teórico, soluciones existentes para el problema y similares. Luego, el brain-storming y el análisis crítico es fundamental. Dentro de estos análisis es importante realizar:

• Análisis ergonómico y morfológico

• Análisis tecnológico y productivo

• Análisis comunicacional

Nuestro trabajo se dividió en 2 etapas, algunas de las cuales fueron repartidas entre los integrantes y otras fueron realizadas en conjunto por todo el grupo. Las tareas encomendadas personalmente fueron revisadas en conjunto de manera posterior para su aprobación final. El detalle de estas etapas se presenta a continuación:

- Primera etapa:

• Definición del proyecto y proceso de diseño a realizar.

• Análisis teórico de la aerodinámica de un móvil, tanto bicicleta como otros (automóviles, motocicletas, aviones, etc.)

• Análisis de las variables que participan en este problema, como las fuerzas (arrastre), presiones, velocidad, fenómenos (separación).

• Diferentes soluciones que han sido desarrolladas para este problema, tanto como en la bicicleta, como para otros móviles.

• Elección del proceso de diseño a realizar.

• Identificación de metas y dificultades.

• Ideas y soluciones posibles para el aparato solicitado, bajo las condiciones dadas en base a un brain-storming.

• Análisis de las posibles soluciones.

- Segunda etapa:

• Medición preliminar de todas las piezas y las formas que tendrán junto con la bicicleta.

• Selección de la propuesta final a desarrollar y profundización del diseño en bruto escogido, afinando detalles técnicos.

• Planificación de que se debía realizar a los materiales para realizar las distintas partes del modelo (como instalar el dispositivo, cortes, perforaciones, etc.), de acuerdo con las mediciones realizadas.

• Construcción del prototipo.

• Montaje del dispositivo y medición de la fuerza de arrastre para la bicicleta con y sin el dispositivo.

• Comparación de resultados para ambos casos.

• Obtención del coeficiente de arrastre real.

• Presentación del informe final y exposición al público.