Créditos ECTS Créditos ECTS: 6
Horas ECTS Criterios/Memorias Trabajo del Alumno/a ECTS: 102 Horas de Tutorías: 6 Clase Expositiva: 18 Clase Interactiva: 24 Total: 150
Lenguas de uso Castellano, Gallego
Tipo: Materia Ordinaria Máster RD 1393/2007 - 822/2021
Departamentos: Matemática Aplicada
Áreas: Matemática Aplicada
Centro Facultad de Matemáticas
Convocatoria: Segundo semestre
Docencia: Con docencia
Matrícula: Matriculable | 1ro curso (Si)
El objetivo del curso es el aprendizaje de un paquete comercial de Mecánica de Fluidos Computacional (CFD). En concreto, el software elegido es Fluent de la compañía ANSYS. No solo se pretende aprender el manejo del paquete a un nivel de usuario, sino también profundizar en los métodos numéricos empleados en la resolución de las distintas ecuaciones que componen los modelos.
[1] Repaso de los modelos de la Mecánica de Fluidos.
[2] Descripción del paquete.
• Ansys Workbench
• Pre-proceso: creación de la geometría con Design Modeler y la generación de una malla con Meshing.
• Simulación (“solver”): utilización de la interfaz gráfica de usuario para la definición del problema a resolver: selección del modelo, introducción de datos, condiciones de contorno e iniciales, etc.
• Post-proceso: visualización y análisis de los resultados.
• Introducción a las UDF's.
[3] Métodos numéricos.
• Análisis de los métodos numéricos utilizados en Fluent. Método de volúmenes finitos.
[4] Resolución de diferentes problemas de la Mecánica de Fluidos.
• Fluidos no viscosos incompresibles:
o Flujo exterior a través de un cilindro y de una esfera.
• Fluidos viscosos incompresibles:
o Flujos con bajo número de Reynolds: flujos de Couette y Poisseuille, sobre un plano inclinado, de Hagen-Poisseuille en un conducto, etc.
o Flujos con número de Reynolds moderado: estudio de capas límite.
o Flujos con número de Reynolds moderado/elevado: inestabilización de soluciones laminares.
o Flujos con número de Reynolds elevado: modelado de flujos turbulentos.
• Fluidos viscosos compresibles:
o Fenómenos de convección térmica: aproximación de Boussinesq.
o Flujos reactivos.
o Radiación térmica.
• Flujos multifásicos: descripción Euleriana-Lagrangiana (DPM) y Euleriana-Euleriana (VOF).
• Turbomáquinas.
• Básica:
1. Ansys Fluent Theory Guide.
2. Ansys Fluent User Guide.
3. Bermúdez. Mathematical methods in Fluid Mechanics. Universidad de Santiago de Compostela, 2002.
4. H.K. Versteeg, W. Malalasekera. An introduction to Computational Fluid Dynamics. The finite volume method. Prentice Hall, 1995.
• Complementaria:
1. Y.A. Çengel, J.M. Cimbala. Mecánica de Fluidos. Mc Graw Hill, 2013.
2. M. Griebel, T. Dornseifer, T Neunhoeffer. Numerical simulation in Fluid Dynamics. A practical introduction. SIAM, 1998.
3. J.H. Ferziger, M. Perić. Computational methods for Fluid Dynamics. Springer-Verlag, 1997.
4. C.A.J. Fletcher. Computational techniques for Fluid Dynamics. Volume I and II. Springer-Verlag, 1988.
5. M.E. Gurtin. An introduction to Continuum Mechanics. Academic Press, 1981.
6. Hirsch. Numerical computation of internal and external flows. Volume I and II. John Wiley & Sons, 1991.
7. Mohammadi, O. Pironneau. Analysis of the K-Epsilon turbulence model. John Wiley & Sons, Masson, 1994.
8. S.V. Patankar. Numerical heat transfer and fluid flow. Hemisphere, Washington, D.C., 1980.
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.
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.
Específicas:
CE4: Ser capaz de seleccionar un conjunto de técnicas numéricas, lenguajes y herramientas informáticas, adecuadas para resolver un modelo matemático.
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 “Simulación Numérica”:
CS1: Conocer, saber seleccionar y saber manejar las herramientas de software profesional (tanto comercial como libre) más adecuadas para la simulación de procesos en el sector industrial y empresarial.
CS2: Saber adaptar, modificar e implementar herramientas de software de simulación numérica.
- Clases teóricas: 10 horas. Se presentarán los modelos matemáticos que vamos a manejar y métodos numéricos utilizados en su resolución.
- Clases prácticas: 50 horas. Se realizarán necesariamente en un aula de informática. En ellas los alumnos aprenderán a utilizar el software correspondiente asociado a dichos métodos. El profesor indicará directrices genéricas a seguir para que cada alumno pueda realizar su trabajo. Asimismo, el profesor atenderá las cuestiones presentadas por los alumnos y llevará un seguimiento de los trabajos realizados por estos.
CRITERIOS PARA LA 1ª OPORTUNIDAD DE EVALUACIÓN:
Tareas que serán evaluadas
- La participación en las clases es muy importante dado que favorecerá la interrelación del alumno con el profesor, quien podrá así realizar un mejor seguimiento del mismo.
- Ejercicios individuales: ejercicios que el profesor propondrá a lo largo del curso.
- Examen: El examen consistirá en la simulación de un caso práctico.
Puntuación
Tareas Puntuación máxima
Examen 3
Trabajos 7
Total 10
- Todo alumno que participe al menos en una actividad evaluable se considerará presentado.
NOTA: Para los casos de realización fraudulenta de ejercicios o pruebas será de aplicación lo recogido en la Normativa de evaluación del rendimiento académico de los estudiantes y de revisión de las calificaciones de la USC.
CRITERIOS PARA LA 2ª OPORTUNIDAD DE EVALUACIÓN:
Los mismos que para la primera oportunidad de evaluación.
Las competencias a adquirir en esta materia se evalúan de la siguiente forma:
Examen: CE4, CE5
Trabajos: CG1, CG4, CE4, CE5, CS1, CS2
Horas tempo presencial Factor Horas trabajo del alumno Total
Teoría y prácticas 7 1 7 14
Laboratorio 35 2 70 105
Trabajos 28 28
Examen 3 0 0 3
Total 45 105 150
- Llevar la materia al día.
- Participar activamente en las clases.
José Luis Ferrín González
Coordinador/a- Departamento
- Matemática Aplicada
- Área
- Matemática Aplicada
- Teléfono
- 881813191
- Correo electrónico
- joseluis.ferrin [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Titular de Universidad
| Lunes | |||
|---|---|---|---|
| 12:00-14:00 | Grupo /CLE_01 | Castellano | Aula de informática 5 |
| Martes | |||
| 12:00-14:00 | Grupo /CLE_01 | Castellano | Aula de informática 5 |