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Presentación

Ligado al desarrollo de las herramientas y técnicas de simulación en las últimas décadas, la rama de la mecánica de fluidos computacional (CFDs) ha contribuido con una gran cantidad de avances tecnológicos en distintas disciplinas de la ingeniería, como la automoción, la aeronáutica o el sector energético, por citar algunos ejemplos.

Los CFDs se han integrado ya como parte del ciclo de diseño de muchos procesos de ingeniería, pero dichas herramientas tienen todavía muchas posibilidades de desarrollo en numerosas aplicaciones industriales donde obtener unos resultados numéricos consistentes es aún un reto complejo. Además, las herramientas de simulación computacional permiten ahorrar elevados costes de experimentación a la industria, reduciendo la necesidad de construir modelos a escala en instalaciones específicamente diseñadas para ensayarlos.

Es por esto que en las próximas décadas se espera un incremento notable de las actividades industriales relacionadas con la simulación computacional. Así, conocer el potencial de estas herramientas CFD supone un claro valor añadido y diferencial para el ingeniero.

Con este curso se pretende introducir al alumno en el uso del software gratuito de simulación de fluidos de código abierto OpenFOAM. A partir de los conocimientos fundamentales adquiridos a lo largo de los diferentes módulos, el alumno será capaz de aplicar esta herramienta al estudio de problemas complejos de ingeniería en diversas disciplinas.

El enfoque del curso es principalmente práctico. A través de varios casos estándar de la mecánica de fluidos computacional, se irá profundizando en los distintos aspectos relacionados con el uso de estas herramientas.

Se hará énfasis en el empleo de herramientas de código abierto y sus posibilidades como alternativa a softwares comerciales.

Objetivos

• Introducir en qué consiste un CFD, su estructura, y los aspectos básicos del método de volúmenes finitos.
• Presentar las ventajas del código abierto frente a las alternativas comerciales convencionales.
• Aprender a manejar el software CFD OpenFOAM para la simulación de fluidos.
• Ser capaz de correr simulaciones básicas aplicables a la resolución de problemas de ingeniería.
• Descubrir herramientas para el post-proceso de los resultados obtenidos en las simulaciones.

Plazas limitadas.

Puedes descargar gratuitamente el software OpenFOAM desde este enlace. Del mismo modo, desde el campus virtual te daremos los pasos para instalarlo en tu dispositivo.

MÓDULO 1. Introducción a la mecánica de fluidos computacional.

1. – Definición de CFD.
2. – El entorno de OpenFOAM.
3. – Instalación y primeros pasos.
4. – La estructura general de un caso en OpenFOAM.

MÓDULO 2. Pre-proceso y preparación de simulaciones.

1. – Mallado
2. – Condiciones de contorno.

MÓDULO 3. El método de volumenes finitos (FVM).

1. – Ecuaciones de movimiento.
2. – Discretización.
3. – Modelos matemáticos.
4. – Parámetros de control.

MÓDULO 4. Post-proceso.

1. – Obtención y generación de resultados.
2. – Análisis de resultados.
3. – Utilidades de OpenFOAM para post-proceso: paraView.
4. – Verificación y validación de resultados.

MÓDULO 5. Tutoriales y ejemplos.

Javier Calderón Sánchez,

www.linkedin.com/in/javiercalderons

• – Soy doctor en Ingeniería Naval y Oceánica por la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) desde Julio de 2020, con una tesis titulada: “Numerical studies of sloshing using the Smoothed Particle Hydrodynamics method”. En este trabajo desarrollo modelos para un software propio CFD basado en el método SPH (https://canal.etsin.upm.es/aquagpusph/), pero de una forma más global, es el resultado de años de trabajo orientado al desarrollo de herramientas CFD.

• – También soy MSc en Ingeniería Marítima por la University de Southampton en 2015 y graduado en Arquitectura Naval por la UPM en 2014. En ambos casos, mis trabajos fin de titulación fueron orientados al uso de herramientas CFD para aplicaciones del ámbito naval.

• – Actualmente, soy profesor ayudante en la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Navales (ETSIN), donde formo parte del grupo de investigación del Canal de Ensayos Hidrodinámicos (CEHINAV, https://canal.etsin.upm.es/). Aquí desarrollo mi investigación en simulación numérica de fluidos con CFD (OpenFOAM y AQUAgpusph) para estudiar, sobre todo, el fenómeno de sloshing.

• – Trabajo activamente con OpenFOAM desde el año 2013. Actualmente, formo parte del equipo docente de la asignatura del Máster en Ingeniería Naval y Oceánica “Métodos Numéricos en Mecánica de Fluidos”, donde impartimos un curso basado en OpenFOAM. Anteriormente, también he impartido otros cursos relacionados con OpenFOAM, como el curso de “Simulación de Fluidos con código abierto” del grado en Arquitectura Naval. Además, en 2018 formé parte del equipo docente del curso online “Programación paramétrica en Rhinoceros3D con rhinopython y grasshopper” del que se realizaron 2 ediciones.

La metodología del curso es 100% online, a través de nuestro intuitivo Campus virtual, donde se expondrán los temas mediante:

• – Vídeos
• – Contenidos interactivos multimedia
• – Clases en directo
• – Textos
• – Casos prácticos
• – Ejercicios de evaluación
• – Documentación complementaria

Cabe destacar la realización de videoconferencias en directo, donde profesor y alumnos interactúan en un continuo intercambio de conocimiento y resolución de dudas. Estas videoconferencias se grabarán, para poder ser descargadas por el alumno a partir del día siguiente de la celebración de la misma.

Además de esto, el alumno podrá hacer uso del foro de la plataforma, punto de encuentro en el que poder interactuar con profesor y alumnos.

Se establecerá así mismo un sistema de tutorías a través del correo electrónico del profesor, que resolverá las posibles dudas acerca del curso, y que servirá de enlace con el profesor para cuestiones específicas de cada módulo.

*Toda la documentación del curso, tanto textos, vídeos, videoconferencias y ejercicios, podrá ser descargada por el alumno.

Ingenieros o estudiantes de ingeniería con interés en las aplicaciones de la mecánica de fluidos a través de herramientas computacionales.

Se valoran conocimientos básicos del Sistema Operativo Linux, aunque no son imprescindibles y se adquirirá destreza durante el curso.

Así mismo, puede ser descargado por el alumno, reenviado por correo, compartido en redes sociales, así como incrustado en cualquier web.

Puestos de ingeniero CFD, relacionado con múltiples aplicaciones, entre las que se encuentran:

• – Aplicaciones hidrodinámicas: sector naval para diseño de embarcaciones, plataformas offshore para oil & gas y renovables marinas, etc.
• – Aplicaciones aerodinámicas: sector aeronáutico, sector de la automoción, etc.
• – Aplicaciones en el sector civil: presas, estudios de flujo alrededro de edificios, etc.
• – Transferencia de calor: motores, tuberías, etc.
• – Aplicaciones en biomedicina: flujo nasal, flujo en el sistema cardiovascular, etc.