Datos Identificativos 2013/14
Asignatura (*) Métodos de Cálculo Numérico Código 730112620
Titulación
Enxeñeiro Naval e Oceánico
Descriptores Ciclo Período Curso Tipo Créditos
1º e 2º Ciclo 2º cuadrimestre
Cuarto-Quinto Optativa 3.5
Idioma
Castelán
Galego
Inglés
Prerrequisitos
Departamento Enxeñaría Naval e Oceánica
Coordinación
Fariñas Alvariño, Pablo
Correo electrónico
pablo.farinas@udc.es
Profesorado
Fariñas Alvariño, Pablo
Correo electrónico
pablo.farinas@udc.es
Web
Descrición xeral Nesta materia abordanse os fundamento e aplicación das técnicas de cálculo numérico aplicadas a hidrodinámica naval. O curso basease no método dos volumes finitos e perséguese que o alumno acade un nivel de coñecemento que lle permita abordar de xeito autónomo a modelaxe numérica de problemas navais fundamentais.

Competencias do título
Código Competencias da titulación
A1 Aplicar os fundamentos da Enxeñaría Naval e Oceánica.
A2 Modelar matematicamente sistemas e procesos complexos de todos os ámbitos da Enxeñaría Naval e Oceánica.
A3 Desenvolver, programar e aplicar métodos analíticos e numéricos para a análise de modelos lineais e non lineais de todos os ámbitos da Enxeñaría Naval e Oceánica.
A4 Participación en proxectos de investigación.
A5 Modelizar matemática e computación en centros tecnolóxicos e de enxeñaría naval e oceánica.
A6 Participación en proxectos multidisciplinares de enxeñaría naval e oceánica.
A7 Proxectos e cálculo de produtos, procesos, instalacións e factorías navais en todos os ámbitos do sector naval e marítimo.
A8 Investigación, desenvolvemento e innovación en produtos, procesos e métodos relacionados co sector naval e marítimo.
A9 Elaboración, dirección e xestión de proxectos en todos os ámbitos relacionados co sector naval e marítimo.
A10 Dirección, planificación e supervisión de equipos multidisciplinares.
A12 Dirección xeral, dirección técnica, dirección de proxectos de I+D+I en factorías navais e empresas relacionadas co sector naval e marítimo.
B1 Aprender a aprender.
B2 Resolver problemas de forma efectiva.
B3 Aplicar un pensamento crítico, lóxico e creativo.
B4 Traballar de forma autónoma con iniciativa.
B5 Traballar de forma colaborativa.
B8 Actitude orientada ao traballo persoal intenso.
B10 Actitude orientada á análise.
B11 Actitude creativa.
B14 Manexo de sistemas asistidos por ordenador.
B15 Concepción espacial.
B16 Fixar obxectivos e tomar decisións.
B17 Analizar e descompoñer procesos.
B18 Capacidade de abstracción, comprensión e simplificación de problemas complexos.
B21 Abertos ao cambio.
B22 Vontade de mellora continua.
B23 Positivos fronte a problemas.
C2 Dominar a expresión e a comprensión de forma oral e escrita dun idioma estranxeiro.
C3 Utilizar as ferramentas básicas das tecnoloxías da información e as comunicacións (TIC) necesarias para o exercicio da súa profesión e para a aprendizaxe ao longo da súa vida.
C4 Desenvolverse para o exercicio dunha cidadanía aberta, culta, crítica, comprometida, democrática e solidaria, capaz de analizar a realidade, diagnosticar problemas, formular e implantar solucións baseadas no coñecemento e orientadas ao ben común.
C5 Entender a importancia da cultura emprendedora e coñecer os medios ao alcance das persoas emprendedoras.
C6 Valorar criticamente o coñecemento, a tecnoloxía e a información dispoñible para resolver os problemas cos que deben enfrontarse.
C7 Asumir como profesional e cidadán a importancia da aprendizaxe ao longo da vida.
C8 Valorar a importancia que ten a investigación, a innovación e o desenvolvemento tecnolóxico no avance socioeconómico e cultural da sociedade.

Resultados de aprendizaxe
Competencias de materia (Resultados de aprendizaxe) Competencias da titulación
Coñecer e comprender o modelo numérico xerado a partir das ecuacións xerais. Modelizar e comprender a fenomenoloxía dos problemas que gobernan a hidrodinámica naval mediante códigos numéricos. Analizar os resultados computacionais, dende un punto de vista xeral, en problemas de hidrodinámica naval complexos. A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
A8
A9
A10
A12
B1
B2
B3
B4
B5
B8
B10
B11
B14
B15
B16
B17
B18
B21
B22
B23
C2
C3
C4
C5
C6
C7
C8

Contidos
Temas Subtemas
Recordatorio de leis de conservación: Ecuacións de conservación (masa e cantidade de movemento).
Ecuacións en derivadas parciais (elípticas, parabólicas e hiperbólicas).
Posibilidades de discretización (FVM, FEM, FD).
Difusión pura: Discretización para a difusión pura no caso unidimensional.
Extensión para casos 2D e 3D.
Programación de casos.
Convección e difusión combinadas: Plantexamento do problema e discretización dos esquemas de interpolación das diferentes familias.
Esquemas da familia de interpolación clásica.
Esquemas da familia do tipo lei exponencial.
Esquemas da familia do diagrama de variables normalizadas.
Esquemas da familia de variación total decrecente.
Programación de casos.
Métodos de acoplamento presión velocidade: Introducción ó peche das ecuacións fronte a falta de ecuacións de evolución.
Incompresibilidade numérica e física.
Mallas deslocalizadas
Métodos SIMPLE/ER/C e PISO xerais para mallas deslocalizadas
Métodos SIMPLE/ER/C e PISO xerais para mallas colocalizadas.
Programación de casos.
Sistemas de ecuacións lineais: Sistemas altamente dispersos.
Métodos punto a punto, liña a liña e plano a plano.
Erros de alta e baixa frecuencia. Métodos multimalla.
O método do gradiente conxugado.
Programación de casos
Problemas transitorios: Esquemas explícito, implícito e totalmente implícito no caso de difusión transitoria unidimensional.
Extensión ó caso 3D.
Problema de convección e difusión transitoria.
Acoplamento P-V transitorios.
Programación de casos.
Condicións de contorno especiais: Recordatorio de condicións Dirichlet e von Newmann.
Condicións de contorno combinadas.
Leis de parede.
Condicións especiais.
Superficie libre.
Casos prácticos sobre software comercial: Casos a propoñer polo profesor da materia.

Planificación
Metodoloxías / probas Horas presenciais Horas non presenciais / traballo autónomo Horas totais
Actividades iniciais 2 2 4
Sesión maxistral 20 25.5 45.5
Estudo de casos 5 1 6
Solución de problemas 1 5 6
Simulación 14 7 21
Proba obxectiva 4 0 4
 
Atención personalizada 1 0 1
 
*Os datos que aparecen na táboa de planificación son de carácter orientativo, considerando a heteroxeneidade do alumnado

Metodoloxías
Metodoloxías Descrición
Actividades iniciais Recordatorio de conceptos fundamentais.
Sesión maxistral Son as clases habituais da materia.
Estudo de casos Resolución de problemas na clase.
Solución de problemas Problemas de programación autónoma, por parte do alumno, propostos para casa.
Simulación Aplicación dos coñecementos a software comercial.
Proba obxectiva É o exame da materia.

Atención personalizada
Metodoloxías
Solución de problemas
Sesión maxistral
Simulación
Descrición
Consiste en soporte para o desenvolvemento das tarefas propias asignadas para desenvolver de xeito autónomo por parte do alumno.

Avaliación
Metodoloxías Descrición Cualificación
Proba obxectiva É o exame da materia 60
Solución de problemas Entregaranse, baixo demanda do profesosr, os problemas/traballos requeridos que se propoñan ao longo do curso. A realización e entrega dos problemas/traballos será obrigatoria e será calificable de cara a nota final. 20
Simulación Entregaranse, baixo demanda do profesosr, os problemas/traballos requeridos que se propoñan ao longo do curso. A realización e entrega dos problemas/traballos será obrigatoria e será calificable de cara a nota final. 20
 
Observacións avaliación

Fontes de información
Bibliografía básica Hildebrand F.B. (1976). Advanced calculus for applications. Prentice hall
Pablo Fariñas (2013). Apuntes de clase.
Versteeg H.K. & Malalasekera W. (1995). Computational fluid dynamics, the finite volume method.. Longmann
Maliska C.R. (1995). Transferencia de calor e mecánica de fluidos computacional.. LTC editora

Bibliografía complementaria


Recomendacións
Materias que se recomenda ter cursado previamente

Materias que se recomenda cursar simultaneamente
VIBRACIÓNS E RUÍDOS/730G01121
MODELADO EN 3D EN CASCO E DA ESTRUTURA DO BUQUE/730G01166

Materias que continúan o temario
CÁLCULO/730G01101
FÍSICA I/730G01102
EXPRESION GRAFICA/730G01103
ÁLXEBRA/730G01106
FÍSICA II/730G01107
MÉTODOS INFORMÁTICOS/730G01109
ECUACIÓNS DIFERENCIAIS/730G01110
TERMODINÁMICA TECNICA/730G01115
MECANICA/730G01118
ESTATÍSTICA/730G01111
ELASTICIDADE E RESISTENCIA DOS MATERIAIS/730G01117
MECÁNICA DE FLUÍDOS/730G01119
HIDROSTATICA E ESTABILIDADE DO BUQUE/730G01122
ESTRUTURAS NAVAIS 1/730G01125
ESTRUTURAS NAVAIS 2/730G01126
HIDRODINAMICA NAVAL/730G01127

Observacións


(*)A Guía docente é o documento onde se visualiza a proposta académica da UDC. Este documento é público e non se pode modificar, salvo casos excepcionais baixo a revisión do órgano competente dacordo coa normativa vixente que establece o proceso de elaboración de guías