P4151225 - Software Profesional en Mecánica de Fluídos (Materia: Software profesional de simulación numérica) - Curso 2013/2014

Información

• Créditos ECTS
• Créditos ECTS: 6.00
• Total: 6.0
• Horas ECTS
• Clase Expositiva: 18.00
• Clase Interactiva Laboratorio: 24.00
• Horas de Titorías: 6.00
• Total: 48.0

Outros Datos

• Tipo: Materia Ordinaria Máster RD 1393/2007
• Departamentos: Matemática Aplicada
• Áreas: Matemática Aplicada
• Centro: Facultade de Matemáticas
• Convocatoria: 2º Semestre de Titulacións de Grao/Máster
• Docencia e Matrícula: Primeiro Curso (1º 1ª vez)

Profesores

Nome	Coordinador
FERRIN GONZALEZ, JOSE LUIS.	SI
MUÑIZ CASTIÑEIRA, MARIA DEL CARMEN.	NON

Horarios

Nome	Tipo Grupo	Tipo Docencia	Horario Clase	Horario exames
Grupo /CLE_01	Ordinario	Clase Expositiva	SI	SI
Grupo /CLIL_01	Ordinario	Clase Interactiva Laboratorio	NON	NON
Grupo /TI-ECTS01	Ordinario	Horas de Titorías	NON	NON

Programa

Existen programas da materia para os seguintes idiomas:

Castelán

Galego

Inglés

Obxectivos da materia
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 el modelo.
Contidos
[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:
- Flujo exterior a través de un cilindro y de una esfera.
- Fluidos viscosos incompresibles:
- Flujos con bajo número de Reynolds: flujos de Couette y Poisseuille, sobre un plano inclinado, de Hagen-Poisseuille en un conducto, etc.
- Flujos con número de Reynolds moderado: estudio de capas límite.
- Flujos con número de Reynolds moderado/elevado: inestabilización de soluciones laminares.
- Flujos con número de Reynolds elevado: modelado de flujos turbulentos.
- Fluidos viscosos compresibles:
- Fenómenos de convección térmica: aproximación de Boussinesq.
- Flujos reactivos.
- Radiación térmica.
- Flujos multifásicos.
- Turbomáquinas.
Bibliografía básica e complementaria
1. Ansys Fluent Theory Guide.
2. Ansys Fluent User Guide.
3. Bermúdez. Mathematical methods in Fluid Mechanics. Universidad de Santiago de Compostela, 2002.
4. M. Griebel, T. Dornseifer, T Neunhoeffer. Numerical simulation in Fluid Dynamics. A practical introduction. SIAM, 1998.
5. J.H. Ferziger, M. Perić. Computational methods for Fluid Dynamics. Springer-Verlag, 1997.
6. C.A.J. Fletcher. Computational techniques for Fluid Dynamics. Volume I and II. Springer-Verlag, 1988.
7. M.E. Gurtin. An introduction to Continuum Mechanics. Academic Press, 1981.
8. Hirsch. Numerical computation of internal and external flows. Volume I and II. John Wiley & Sons, 1991.
9. Mohammadi, O. Pironneau. Analysis of the K-Epsilon turbulence model. John Wiley & Sons, Masson, 1994.
10. S.V. Patankar. Numerical heat transfer and fluid flow. Hemisphere, Washington, D.C., 1980.
11. H.K. Versteeg, W. Malalasekera. An introduction to Computational Fluid Dynamics. The finite volume method. Prentice Hall, 1995.
Competencias
• Básicas y generales
o 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
o 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

• Transversales
o No hay

• Específicas
o Ser capaz de seleccionar un conjunto de técnicas numéricas, lenguajes y herramientas informáticas, adecuadas para resolver un modelo matemático
o Ser capaz de validar e interpretar los resultados obtenidos, comparando con visualizaciones, medidas experimentales y/o requisitos funcionales del correspondiente sistema físico/de ingeniería
o 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.
o Saber adaptar, modificar e implementar herramientas de software de simulación numérica.
Metodoloxía da ensinanza
- 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.
Sistema de evaluación
Tareas que serán evaluadas:

- Asistencia a clases: la asistencia a clases es obligatoria. 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:
Examen 3
Trabajos 7
Tempo de estudo e traballo persoal
Horas tempo presencial Factor Horas traballo do alumno Total
Teoría e prácticas 7 1 7 14
Laboratorio 35 2 70 105
Traballos 28 28
Exame 3 0 0 3
Total 45 105 150
Recomendacións para o estudo da materia
- Llevar la materia al día.
- Participar activamente en las clases.