ECTS credits ECTS credits: 6
ECTS Hours Rules/Memories Student's work ECTS: 102 Hours of tutorials: 6 Expository Class: 18 Interactive Classroom: 24 Total: 150
Use languages Spanish, Galician
Type: Ordinary subject Master’s Degree RD 1393/2007 - 822/2021
Center Faculty of Mathematics
Call: Second Semester
Teaching: With teaching
Enrolment: Enrollable | 1st year (Yes)
Conocer y comprender el concepto de estabilidad hidrodinámica, las principales inestabilidades que aparecen en flujos confinados y en flujos paralelos, y su papel en la transición laminar-turbulenta.
Conocer y comprender las herramientas de análisis que se aplican en los problemas de estabilidad hidrodinámica.
Conocer y comprender el comportamiento de los flujos turbulentos, su escalado, y el efecto que tienen en procesos de transporte en flujos de cortadura libre y flujos de pared.
Conocer y comprender los conceptos que guían el desarrollo de modelos turbulentos RANS y LES.
1 Introducción
1.1 Flujo laminar, flujo turbulento y transición.
1.2 Bifurcaciones
2 Estabilidad de flujos confinados
2.1 Rayleigh-Benard
2.2 Taylor-Couette
3 Estabilidad de flujos paralelos y casi paralelos
3.1 Inestabilidad espacial, temporal, y espacio-temporal
3.2 Inestabilidades viscosas y no-viscosas
3.4 Estabilidad de flujos casi-paralelos
4 Estabilidad global y no modal (transient growth)
5 Transición
5.1 Tuberías, capas límites, chorros y capas de mezcla.
5.2 Inestabilidades secundarias, by-pass transition
6 Turbulencia.
6.1 Descripción estadística: Reynolds-averaged Navier Stokes y el problema del cierre.
6.2 Flujos de cortadura libre: capas de mezcla, chorros, estelas.
6.3 Las escalas de los flujos turbulentos: la cascada de energía
6.4 Flujos de pared: canales, tuberías y capas límites.
7 Introducción al modelado de la turbulencia
7.1 DNS
7.2 LES
S.B. Pope Turbulent Flows, Cambridge Univ. Press, 2000
H. Tennekes, J.L. Lumley A first course in turbulence, MIT Press, 1972
P. A. Davidson Turbulence: An Introduction for Scientists and Engineers: An Introduction for Scientists and Engineers. , Oxford Univ. Press, 2004
P. A. Durbin, B.P. Reif Statistical theory and modeling for turbulent flows., John Wiley & Sons., 2011 - Wilcox, D. C. Turbulence modeling for CFD , DCW industries, 1998
** Básicas y generales:
CG1 Poseer conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o
aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación, sabiendo traducir necesidades industriales
en términos de proyectos de I+D+i en el campo de la Matemática Industrial;
CG2 Saber aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos
nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios, incluyendo la capacidad de integrarse en
equipos multidisciplinares de I+D+i en el entorno empresarial;
CG4 Saber comunicar las conclusiones, junto con los conocimientos y razones últimas que las sustentan,
a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades;
CG5 Poseer las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá
de ser en gran medida autodirigido o autónomo, y poder emprender con éxito estudios de doctorado.
** Específicas:
CE1: Alcanzar un conocimiento básico en un área de Ingeniería/Ciencias Aplicadas, como punto de
partida para un adecuado modelado matemático, tanto en contextos bien establecidos como en entornos
nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios y multidisciplinares.
CE2: Modelar ingredientes específicos y realizar las simplificaciones adecuadas en el modelo que faciliten
su tratamiento numérico, manteniendo el grado de precisión, de acuerdo con requisitos previamente
establecidos.
CE5: Ser capaz de validar e interpretar los resultados obtenidos, comparando con visualizaciones,
medidas experimentales y/o requisitos funcionales del correspondiente sistema físico/de ingeniería.
** De especialidad “Modelización”:
CM2: Saber modelar elementos y sistemas complejos o en campos poco establecidos, que conduzcan a
problemas bien planteados/formulados.
Constará de clases teóricas para introducir la teoría de estabilidad y la física de la transición y la turbulencia. Los estudiantes tendrán que resolver problemas sencillos con solución analítica. Además habrán de resolver problemas numéricos utilizando Matlab o cualquier otro entorno de su elección.
CRITERIOS PARA LA 1ª OPORTUNIDAD DE EVALUACIÓN:
Durante el curso se plantearán 2 trabajos, con entrega de informe y/o códigos desarrollados para resolver los problemas planteados. Cada trabajo contará un 50% de la nota final.
CRITERIOS PARA LA 2ª OPORTUNIDAD DE EVALUACIÓN:
Realización de un examen (100% de la nota final)
Esta asignatura se imparte desde la UC3M. Los docentes asignados son:
Oscar Flores Arias
Alberto Vela Martín
Mario Sánchez Sanz
Wilfried Coenen
Alejandro Sevilla
Daniel Moreno Boza
Información detallada en el formato de Máster en Matemática Industrial esta disponible en:
https://www.m2i.es/?seccion=modulos&modulo=modelizacion