Descripción y contextualización de la asignatura

En primer lugar, con el tema 1 se pretende introducir al alumno en los métodos numéricos, mostrando su importancia, ámbito de aplicación, ventajas e inconvenientes así como plantear las ecuaciones de conservación (masa, energía, etc.).

En el segundo tema, se basa en la creación del modelo, geometría y mallado que no es sino la discretización de la geometría para poder aplicar las ecuaciones en cada una de las celdas para lo cual se utiliza un preprocesador. Por último se le aplican las condiciones de contorno necesarias.

El tercer tema se centra en el proceso de cálculo seguido para alcanzar el resultado final. Hay que escoger previamente el modelo de turbulencia más adecuado. Es importante controlar el proceso de convergencia hasta la solución final.

Todo lo referente al análisis se estudiará en el tema cuarto, presentando tanto la visualización de las salidas gráficas como numéricas para nuestro modelo. Por último en el quinto tema se dan las pautas para obtener las conclusiones finales.



Este objetivo satisface el desarrollo de competencias del máster en cuanto al conocimiento y aplicación de principios básicos de la mecánica de fluidos a la resolución de problemas en el campo de la ingeniería de simulación. El alumno aplicará las herramientas básicas adquiridas a la resolución de problemas básicos elementales de carácter práctico como por ejemplo: el estudio de fuerzas sobre superficies como la presa de un embalse; equilibrio y estabilidad de cuerpos flotantes como embarcaciones y cuerpos totalmente sumergidos.



Está directamente relacionada (vertical) con: cálculo y algebra de primer curso, Mecánica de Fluidos de segundo curso de grado y (horizontal) con: redes de fluidos. Los mecanismos que garantizan la coordinación horizontal y vertical están asegurados por el trabajo conjunto de los docentes que imparten las mencionadas asignaturas.

Convocatoria ordinaria: orientaciones y renuncia

La forma de evaluación corresponde al sistema de evaluación continua. La calificación final del alumno será un compendio de notas tomadas del resultado de las tareas encomendadas, siendo definido previamente el peso asignado a cada tarea en función de la importancia relativa que tenga:



- Asistencia a clase (es obligatoria): 15%

- Realización de los casos prácticos con el programa STAR-CCM+: 40%

- Informe final: 30%

- Exposición oral de uno de los trabajos realizados: 15%



En el caso de que las condiciones sanitarias impidan la realización de una actividad docente y/o evaluación presencial, se activará una modalidad no presencial de la que los/las estudiantes serán informados puntualmente.



En la convocatoria ordinaria, el alumno puede ser evaluado mediante el sistema de evaluación final (examen por el 100% de la asignatura), si así lo solicita al profesor responsable del Grupo en el que se haya matriculado (por escrito, mediante correo electrónico, dentro del plazo establecido de las primeras 9 semanas del curso). En este caso la estructura del examen final por el 100% de la asignatura consistirá en los siguientes porcentajes: un examen escrito en el que entrarán tanto contenidos teóricos (45%) como prácticos (55%), que supondrá el 85% de la nota final; y una exposición oral de uno de los 5 temas de los que consta la asignatura, que supone el 15% de la nota final.



En el examen final, la calificación global también debe ser 5,0 o superior para aprobar la asignatura.





Renunciar a la evaluación continua y no presentarse al Examen final supone la renuncia a la convocatoria ordinaria de evaluación.

Convocatoria extraordinaria: orientaciones y renuncia

Se realizará un examen final por el 100% de la asignatura manteniendo idénticos porcentajes indicados en la convocatoria ordinaria (un examen escrito en el que entrarán tanto contenidos teóricos (45%) como prácticos (55%), que supondrá el 85% de la nota final; y una exposición oral de uno de los 5 temas de los que consta la asignatura, que supone el 15% de la nota final).

La calificación global debe ser 5,0 o superior para aprobar la asignatura.

No presentarse al Examen final de la convocatoria extraordinaria supone la renuncia a dicha convocatoria extraordinaria de evaluación.



En el caso de que las condiciones sanitarias impidan la realización de una actividad docente y/o evaluación presencial, se activará una modalidad no presencial de la que los/las estudiantes serán informados puntualmente.

Temario

Tema 1. Introducción a la dinámica de fluidos computacional - Introducción. Conceptos básicos. Ecuaciones de conservación.



Tema 2. Elaboración del modelo - Introducción. Creación de la geometría. Creación del mallado. Introducción de las condiciones de contorno. Revisión final del modelo.



Tema 3. Proceso de cálculo - Introducción. Modelos de turbulencia. Modelos multifase (VOF) Modelos de transmisión de calor. Modelos de reacción. Control del cálculo.



Tema 4. Análisis de resultados - Introducción. Posibilidades de análisis. Resultados gráficos. Resultados numéricos.



Tema 5. Conclusiones - Introducción. Propuestas de mejora del diseño. Otras aportaciones.

Bibliografía

Materiales de uso obligatorio

- ÇENGEL, Y. A. Y CIMBALA, J. M. Mecánica de fluidos, fundamentos y aplicaciones, McGraw-Hill, 2006.







- TU., J., YEOH, G., LIU, C., Computational Fluid Dynamics: A Practical Approach, Elsevier, 2008.







- VERSTEEG, H. K., MALALASEKERA, W., An Introduction to Computational Fluid Dynamics: The Finite Volume Method (2nd Edition), Pearson, Prentice Hall, 2007.

Bibliografía básica

- ANDERSON, J.D., Computational Fluid Dynamics. The Basics with Applications. McGraw-Hill, 1995



- HIRSCH, C. Numerical Computation of Internal and External Flows, Volume I: Fundamentals of Numerical Discretization. New York: John Wiley & Sons, 1988.



- HIRSCH, C. Numerical Computation of Internal and External Flows, Volume II: Computational Methods for Inviscid and Viscous Flows. New York: John Wiley & Sons, 1990.



- PATANKAR, S.V., Numerical Heat Transfer and Fluid Flow, Washington, DC: Hemisphere Publishing Corp., 1980.

Bibliografía de profundización

- CHUNG, T.J., Computational Fluid Dynamics, Cambridge University Press, 2002.







- WILCOX, D.C., 'Turbulence Modelling for CFD' ISBN 0-9636051-0-0. Library of Congress Cataloging in Publication Data, 1994.

Revistas

- Computers and Fluids



- Fluid Dynamics Research



- International Journal of Multiphase Flow



- International Journal of Heat and Fluid Flow



- International Journal of Heat and Mass Transfer



- Journal of Fluid Mechanics



- Journal of Fluids Engineering



- Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics



- Physics of fluids A. Fluid dynamics

Enlaces

- GENÉRICA: http://www.cfd-online.com/



- FLUENT: http://www.fluent.com



- FEATFLOW : http://www.featflow.de/



- STAR-CD: http://www.cd-adapco.com/



- CFX: http://www.ansys.com/products/cfx.asp /



- PHOENICS: http://www.cham.co.uk/