Educational guide 2015_16
Escola de Enxeñaría Industrial
Máster Universitario en Ingeniería Térmica
 Asignaturas
  Fundamentos del Modelado Numérico de Procesos Termofluidodinámicos
   Contenidos
Tema Subtema
1. Introducción a la dinámica de fluidos
computacional. Ecuaciones y modelos.
1.1 Ecuaciones generales del movimiento de fluidos.
1.1.a Notación integral
1.1.b Notación diferencial
1.1.c Notación compacta
1.2 Números adimensionales relevantes en mecánica de fluidos
1.2.a Ejemplos de modelos límite
1.3 Particularidades de los flujos: Capas límite
1.4 Ejemplos de campos acoplados: CFD-térmico. Interacción fluido- estructura
2. Flujos turbulentos 2.1 Introducción
2.2 Escala de Kolmogorov
2.3 Inviabilidad de la simulación numérica directa
2.4 Modelos de turbulencia
2.4.a Modelos RANS:
- Promedios de Reynolds y de Favre
- Ecuaciones promediadas. Esfuerzos aparentes de Reynolds. Problema
del cierre
- Ecuación de la energía cinética turbulenta
- Hipótesis de Boussinesq: modelos algebraicos, de una ecuación y de dos
ecuaciones
- Leyes de pared. Modelos de alto y bajo número de Reynolds
- Modelos de transporte de esfuerzos aparentes de Reynolds
2.4.b Modelos LES
3. Métodos usados en la resolución de las
ecuaciones de Navier-Stokes.
3.0 Descripción de los métodos más usados en simulación numérica
3.0.a Diferencias Finitas (FDM)
3.0.b Elementos finitos (FEM)
3.0.c Volúmenes finitos (FVM)
3.1 Discretización de las ecuaciones de fluidos.
3.1.a Discretización del dominio computacional. Tipos de malla
-Tratamiento de las capas límite
3.1.b Ecuaciones discretizadas en FVM
3.1.c Discretización de las condiciones de contorno

3.2 Flujos incompresibles. Ecuación de presión
3.2.a Métodos de compresibilidad artificial
3.2.b Acoplamientos presión-velocidad
3.3 Discretización temporal
3.4 Introducción a los métodos de resolución de las ecuaciones lineales
3.5 Descripción de las técnicas de aceleración más usadas
4. Introducción al uso de distintos software
(Comsol, Fluent y OpenFoam*) de
simulación numérica de fluidos. Prácticas en aula
informática
*El uso de estos software quedará condicionado
a la disponibilidad de licencias de uso por parte
del centro así como a la correcta instalación de
los mismos en el aula informática asignada
4.1 Flujo alrededor de un escalón. Flujo laminar y flujo turbulento
4.2 Fuerzas aerodinámicas sobre cuerpos. Ejemplo de cálculo de la calle
de Kármán tras un cilindro
4.3 Flujo 2D alrededor de un perfil. Efecto suelo
4.4 Ejemplo de un dispositivo mezclador de corrientes
4.5 Ejemplo de flujo en microintercambiador de calor
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