Datos Identificativos 2019/20
Asignatura (*) Hidrodinámica Computacional  Código 730496202
Titulación
Mestrado Universitario en Enxeñaría Naval e Oceánica (plan 2018)
Descriptores Ciclo Periodo Curso Tipo Créditos
Máster Oficial 1º cuatrimestre
Segundo Obligatoria 6
Idioma
Castellano
Gallego
Inglés
Modalidad docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Enxeñaría Naval e Industrial
Coordinador/a
Fariñas Alvariño, Pablo
Correo electrónico
pablo.farinas@udc.es
Profesorado
Fariñas Alvariño, Pablo
Correo electrónico
pablo.farinas@udc.es
Web
Descripción general Cálculo paramétrico de propulsores e de formas. Nesta materia dotaráse ó alumno dos coñecementos necesarios para desenvolver o cálculo numérico da hidrodinámica das formas e do propulsor dun buque. Os fundamentos hidrodinámicos a desenvolver baseanse nos método dos volumes finitos e na teoría de fluxo potenciais.

Competencias del título
Código Competencias del título
A3 A02 - Conocimiento avanzado de la hidrodinámica naval para su aplicación a la optimización de carenas, propulsores y apéndices.
B1 CB06 Poseer y comprender 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
B2 CB07 Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio
B3 CB08 Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios
B5 CB10 Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.
C2 C1 Capacidad para desarrollar la actividad profesional en un entorno multilingue
C3 ABET (a) An ability to apply knowledge of mathematics, science, and engineering.
C4 ABET (b) An ability to design and conduct experiments, as well as to analyze and interpret data.
C7 ABET (e) An ability to identify, formulate, and solve engineering problems.
C12 ABET (j) A knowledge of contemporary issues.
C13 ABET (k) An ability to use the techniques, skills, and modern engineering tools necessary for engineering practice.

Resultados de aprendizaje
Resultados de aprendizaje Competencias del título
Conocimiento de la hidrodinámica computacional AP2
BM1
BM2
BM3
BM5
CM2
CM3
CM4
CM7
CM12
CM13
Capacidad para desarrollar estudios y casos de hidrodinámica computacional en el ámbito de la ingeniería Naval y Oceánica AP2
BM1
BM2
BM3
BM5
CM2
CM3
CM4
CM7
CM12
CM13

Contenidos
Tema Subtema
Los bloques o temas siguientes desarrollan los contenidos establecidos en la ficha de la Memoria de Verificación Método de Volúmenes Finitos. CFD.
Métodos de interpolación convectiva. Superficies Libres.
Acoplamiento P-V. Capa límite y estela.
Introducción a Teoría de Circulación aplicada a Propulsores Marinos.
Aplicaciones y Casos de Ingeniería Naval y Oceánica.
Leyes de conservacion Esquemas de interpolación para problemas convectivos
Condiciones de contorno especiales
Métodos de acoplamiento presión velocidad Métodos SIMPLE/ER/C y PISO generales para mallas deslocalizadas
Métodos SIMPLE/ER/C y PISO generales para mallas colocalizadas.
Sistemas de ecuaciones lineales Sistemas altamente dispersos.
Métodos punto a punto, línea a línea y plano a plano.
Errores de alta y baja frecuencia. Métodos multimalla.
El método del gradiente conjugado.
Programación de casos
Problemas transitorios Esquemas explícito, implícito y totalmente implícito en el caso de difusión transitoria unidimensional.
Extensión al caso 3D.
Problema de convección y difusión transitoria.
Acoplamiento P-V transitorios.
Programación de casos.
Fundamentos matemáticos Integrales singulares
Funciones trigonométricas
Integrales de Glauert
Transformada de Hilbert.
Teoría de flujo potencia bidimensional. Fundamentos. Potencial complejo
Función de corriente
Función potencial

Fuente
Sumidero
Vórtice
Teoría de perfiles delgados Efectos del espesor
Efectos del ángulo de ataque
Efectos de la curvatura
Ángulo de sustentación nula
Ángulo de ataque ideal
Correciones a la la teoría de perfiles delgados en el entorno del borde de ataque Flujo en el entorno del ápice de una parábola
Corrección a la velocidad en zonas de fuerte curvatura
Predicción de la velocidad en en entorno de la pared del perfil
Cavitación Coeficente de presión
Número de cavitación
Desarrollo del coeficiente de presión a lo largo del perfil
Diagramas de Bucket
Efectos tridimensionales. Aplicaciones a apéndices y formas de proa de los buques Campo potencial tridimensional
Campo de velocidades inducido por un elemento diferencial de vórtice tridimensional
Vorticidad de torbellinos libres
Relaciones entre torbellinos libres y fijos
Línea sustentadora. Timones. Velocidades inducidas sobre un perfil sustentador tridimensional
Ecuación de líneas sustentadoras de Prandtl
Aplicación a diseño de hélices Hélice en ausencia de estela
Adaptación la teoría de las líneas sustentadoras de Prandtl al diseño de propulsores
Coeficientes de inducción
Hélices de rendimiento óptimo Factores de Goldstein
Diagrama de Betz

Planificación
Metodologías / pruebas Competéncias Horas presenciales Horas no presenciales / trabajo autónomo Horas totales
Sesión magistral A3 B1 B2 B3 B5 C2 C3 C4 C7 C12 C13 50 0 50
Solución de problemas A3 B1 B2 B3 B5 C2 C3 C4 C7 C12 C13 10 0 10
Trabajos tutelados A3 B1 B2 B3 B5 C2 C3 C4 C7 C12 C13 0 45 45
Estudio de casos A3 B1 B2 B3 B5 C2 C3 C4 C7 C12 C13 0 43 43
Prueba objetiva A3 B1 B2 B3 B5 C2 C3 C4 C7 C12 C13 1 0 1
 
Atención personalizada 1 0 1
 
(*)Los datos que aparecen en la tabla de planificación són de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos

Metodologías
Metodologías Descripción
Sesión magistral Exposición oral complementada con el uso de medios audiovisuales y la introducción de algunas preguntas dirigidas a los estudiantes, con la finalidad de transmitir conocimientos y facilitar el aprendizaje.
Solución de problemas Exposición oral complementada con el uso de medios audiovisuales y la introducción de algunas preguntas dirigidas a los estudiantes, con la finalidad de transmitir conocimientos y facilitar el aprendizaje.
Trabajos tutelados Metodología diseñada para promover el aprendizaje autónomo de los estudiantes, bajo la tutela del profesor y en escenarios variados (académicos y profesionales). Está referida prioritariamente al aprendizaje del ¿cómo hacer las cosas? Constituye una opción basada en la asunción por los estudiantes de la responsabilidad por su propio aprendizaje. Este sistema de enseñanza se basa en dos elementos básicos: el aprendizaje independiente de los estudiantes y el seguimiento de ese aprendizaje por el profesor tutor
Estudio de casos Metodología donde el sujeto se enfrenta ante la descripción de una situación específica que plantea un problema que ha de ser comprendido, valorado y resuelto por un grupo de personas, a través de un proceso de discusión. El alumno se sitúa ante un problema concreto (caso), que le describe una situación real de la vida profesional, y debe ser capaz de analizar una serie de hechos, referentes a un campo particular del conocimiento o de la acción, para llegar a una decision razonada a través de un proceso de discusión en pequeños grupos de trabajo.
Prueba objetiva Es el examen de la asignatura.

Atención personalizada
Metodologías
Trabajos tutelados
Descripción
Consiste en el soporte para el desarrollo de las tareas propias asignadas para desarrollar de forma autónoma por parte del alumno.

No se puntúa la asistencia a las clases presenciales, por tanto, no habrá diferencia alguna entre los alumnos a tiempo parcial y los alumnos a tiempo total. Todos ellos tendrán los mismos requisitos para aprobar la materia. Los alumnos con dispensa académica estarán sometidos a los mismos condicionantes que los alumnos a tiempo total.

Evaluación
Metodologías Competéncias Descripción Calificación
Prueba objetiva A3 B1 B2 B3 B5 C2 C3 C4 C7 C12 C13 Examen de la materia 60
Trabajos tutelados A3 B1 B2 B3 B5 C2 C3 C4 C7 C12 C13 Se entregarán, bajo demanda del profesor, los problemas/trabajos requeridos que se propongan a lo largo del curso. La realización y entrega de los problemas/trabajos será obligatoria y calificable de cara a la nota final. 40
 
Observaciones evaluación
Para aprobar la asignatura es necesario obtener una nota superior a cuatro sobre diez en el examen. Además es obligatorio presentar los trabajos demandados por el profesor en forma y plazo. En caso de que TODOS Y CADA UNO de los trabajos no sean presentados de la forma y en el plazo requeridos el alumno perderá la posibilidad de superar la materia.

No se puntúa la asistencia a las clases presenciales, por tanto, no habrá diferencia alguna entre los alumnos a tiempo parcial y los alumnos a tiempo total. Todos ellos tendrán los mismos requisitos para aprobar la materia. Lo mismo resultará applicable a los alumnos con "dispensa académica".

La convocatoria adelantada se calificará con un examen y para superarla se deberá obtener una calificación superior a 5 sobre diez.

La calificación en la convocatoria de Julio se obtendrá del mismo modo que en la ordinaria.

Fuentes de información
Básica Apuntes de clase (). .
Hildebran F.B. (1976). Advanced calculus for applications. Prentice Hall
Versteeg H.K.; Malalasekera W. (1995). Computational fluid dynamics, the finite volume method. Longmann
G. Pérez (). Detailed desighn of ships propellers. FEIN
J. Kerwin (). Hydrofoils and propellers. MIT
J.N. Newman (1977). Marine Hydrodynamics. MIT press
SNAME (). Principles of naval arch. (Propulsion). SNAME
Maliska, C.K. (1995). Transferencia de calor e mecánica de fluidos computacional.. LTC editora

Complementária


Recomendaciones
Asignaturas que se recomienda haber cursado previamente
Métodos Numéricos /730496215
Mecánica de Medios Continuos Computacional /730496214

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Asignaturas que continúan el temario

Otros comentarios
Para ayudar a conseguir un entorno inmediato sostenido e cumplir con el objetivo de la acción número 5: “Docencia e investigación saudable e sustentable ambiental e social” del "Plan de Acción Green Campus Ferrol": La entrega de los trabajos documentales que se realicen en esta materia: 1.- Se solicitarán en formato virtual y/o soporte informático. 2.- Se realizarán a través de Moodle, en formato digital sin necesidad de imprimirlos. En caso de ser necesario realizarlos en papel: 1.- No se empleará plásticos. 2.- Se realizarán impresiones a doble cara. 3.- Se empleará papel reciclado. 4.- Se evitará la impresión de borradores. Se debe de hacer un uso sostenible de los recursos y la prevención de impactos negativos sobre el medio natural.


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