Software Aplicado a la Mecánica de Fluidos (Curso 2021/2022)

Objetivos

    Que el alumno tenga un conocimiento básico y generalista del cálculo de sistemas fluidos aeronáuticos utilizando metodologías de cálculo numérico basada en elementos finitos.
    Conocer el comportamiento de los fluidos en movimiento y sus interacción con sólidos inmeros en ellos a través del método de elementos finitos.

Prerrequisitos

    No se han establecido requisitos previos. Resulta conveniente el haber cursado las asignaturas de Mecánica de Fluidos I y II

Competencias

     Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en su área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio.
    
     Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio.
    
     Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética.
    
     Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado.
    
     Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía.
    
     Conocimiento adecuado y aplicado a la Ingeniería de: Los fundamentos de la mecánica de fluidos que describen el flujo en todos los regímenes, para determinar las distribuciones de presiones y las fuerzas sobre las aeronaves.
    
    
     Conocimiento adecuado y aplicado a la Ingeniería de: los métodos de cálculo de diseño y proyecto aeronáutico;;; el uso de la experimentación aerodinámica y de los parámetros más significativos en la aplicación teórica;;; el manejo de las técnicas experimentales, equipamiento e instrumentos de medida propios de la disciplina;;; la simulación, diseño, análisis e interpretación de experimentación y operaciones en vuelo;;; los sistemas de mantenimiento y certificación de aeronaves.
    
    
     Conocimiento aplicado de: aerodinámica;;; mecánica y termodinámica, mecánica del vuelo, ingeniería de aeronaves (ala fija y alas rotatorias), teoría de estructuras.
    
    

Resultados de aprendizaje

    Conocimiento del comportamiento de fluidos en movimiento alrededor de cuerpos inmersos en ellos, siendo capaces de obtener las fuerzas que se producen en su interacción.
    

Requisitos previos

    No se han establecido requisitos previos. Resulta conveniente el haber cursado las asignaturas de Mecánica de Fluidos I y II

Descripción de los contenidos

    Conocimientos básicos de cálculo numérico, Modelización, Mallado, Postproceso, Interpretación de resultados, Aplicación Práctica.
    
    1.- Introducción
    2.- Métodos de diferencia finita
            Discretización del dominio
            Discretización de la ecuación regente
            Definición de algoritmo de solución
            Operadores de diferencia
    3.- Métodos de volumen finito
    4.- Propiedades de la solución
            Consistencia
            Estabilidad numérica
            Convergencia
            Errores numéricos
    5.- Generación de mallados y retículas
            Sistemas de coordenadas adaptados a los límites
            Método algebraico para retículas estructuradas
            Solución de ecuaciones diferenciales parciales en sistemas reticulares adaptados a los límites
    6.- Métodos para la aplicación de las ecuaciones de Navier-Stokes a flujos compresibles
    7.- Métodos para la aplicación de las ecuaciones de Navier-Stokes a flujos incompresibles
    8.- Introducción a FLUENT
            Preprocesado
            Condiciones de contorno
            Posprocesado
            Solver
    9.- Desarrollo de ejemplos de utilización de FEM-FLUENT
    

Actividades formativas

    Presentación en el aula de los conceptos relacionados con las asignaturas que componen cada materia y la resolución de problemas que permitan al estudiante conocer cómo abordarlos, así como otras sesiones de tipo presencial en grupo como clases de discusión, puesta en común, etc..
    
    
     Realización de trabajos en pequeños grupos fuera del aula.
    
     Estudio personal, elaboración de informes, realización de prácticas, etc. como trabajo independiente del estudiante o grupo de estudiantes.
    
     Realización de exámenes y pruebas de evaluación.
    

Sistema y criterios de evaluación

     Resolución de problemas propuestos, entrega y exposición de trabajos en grupo. Elaboración de casos prácticos.
    
     Para las competencias que implican un conocimiento de los contenidos de las materias se establecerán un conjunto de exámenes escritos que recojan los contenidos desarrollados en las actividades formativas realizadas en el aula.
    
     Los resultados obtenidos por el estudiante en las asignaturas se calificarán en función de la siguiente escala numérica de 0 a 10, con expresión de un decimal, a la que podrá añadirse su correspondiente calificación cualitativa:
    
     a. 0-4,9: Suspenso (SS).
     b. 5,0-6,9: Aprobado (AP).
     c. 7,0-8,9: Notable (NT).
     d. 9,0-10: Sobresaliente (SB).
    
     La mención de «Matrícula de Honor» se otorgará a estudiantes que hayan obtenido una calificación igual o superior a 9,0. Su número no podrá exceder del cinco por ciento de los estudiantes matriculados en la materia en el correspondiente curso académico, salvo que el número de estudiantes matriculados sea inferior a 20, en cuyo caso se podrá conceder una sola «Matrícula de Honor».
    

Bibliografía

    Básica:
    1.- Crespo, A.
            Mecanica de fluidos: Madrid : E.T. S. De Ingenieros Industriales, Unive
    Complementaria:
    2.- Merle C. Potter, David C. Wiggert
            Mecánica de fluidos: Thomson
            ISBN: 0534379966
    

Adenda

    La crisis de salud pública provocada por la pandemia de COVID19 ha dado lugar a la adopción de medidas de seguridad excepcionales que, orientadas a evitar la propagación del virus, han afectado inevitablemente a la manera en la que los docentes y los estudiantes interactúan en el contexto de la enseñanza presencial. Ello ha repercutido en la programación ordinaria de la enseñanza que, mientras estén en vigor las referidas medidas, podrá verse alterada, afectando especialmente a la metodología de enseñanza y evaluación.
    
    Siguiendo las disposiciones aprobadas por la autoridad competente y de conformidad con los acuerdos adoptados por los órganos de dirección de la Universidad y de sus Centros, se indica a continuación en qué medida se pueden ver afectadas las actividades formativas y los sistemas y criterios de evaluación de la asignatura mientras estén vigentes las medidas de seguridad excepcionales indicadas en el párrafo anterior.
    
    Actividades formativas
    
    Las horas de las actividades formativas presenciales se impartirán en su totalidad, si bien, se reducirá en un 40% el número de horas que se impartirán de forma física en el aula. Dichas horas se impartirán en el aula virtual de forma síncrona. Las clases impartidas virtualmente serán grabadas. Dicha grabación permanecerá en el campus virtual de la asignatura a disposición de los estudiantes matriculados, durante todo el curso académico, para que puedan ser reproducidas sin límite de visualizaciones.
    
    En el supuesto de que la situación de excepcionalidad dé lugar a medidas que restrinjan la movilidad individual, se incrementará el porcentaje de horas de clase impartidas virtualmente. Llegado el caso, se ha previsto la impartición virtual del 100% de las horas semanales.
    
    Sistemas y criterios de evaluación
    
    En relación con los trabajos individuales o colectivos para los que se ha planificado una exposición oral pública, dicha exposición se realizará por medio de la plataforma de enseñanza virtual de la Universidad.
    
    En relación con los exámenes, estos se realizarán de manera presencial en las aulas físicas que se habiliten al efecto durante el período establecido en el calendario académico de la universidad y en las que ni se distribuirá ni se recogerá ningún elemento con soporte en papel, debiendo el alumno escanear o fotografiar su trabajo entregándolo de forma virtual en el apartado creado para ello en el Aula Virtual de la asignatura. Sólo en el supuesto de que las autoridades adopten medidas de obligado cumplimiento que restrinjan la movilidad individual, está previsto realizarlos de forma remota garantizando que no se produzca ningún tipo de transferencia de información a ningún individuo de la comunidad universitaria o ajeno a ella que pudiera poner en duda el resultado de la misma.
    
    Las modificaciones y previsiones indicadas en este apartado son provisionales, pudiendo sufrir variaciones cuando las autoridades académicas lo establezcan, o las circunstancias lo hagan conveniente.