Datos Identificativos 2019/20
Asignatura (*) Hidrodinámica Computacional Código 730496202
Titulación
Mestrado Universitario en Enxeñaría Naval e Oceánica (plan 2018)
Descriptores Ciclo Período Curso Tipo Créditos
Mestrado Oficial 1º cuadrimestre
Segundo Obrigatoria 6
Idioma
Castelán
Galego
Inglés
Modalidade docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Enxeñaría Naval e Industrial
Coordinación
Fariñas Alvariño, Pablo
Correo electrónico
pablo.farinas@udc.es
Profesorado
Fariñas Alvariño, Pablo
Correo electrónico
pablo.farinas@udc.es
Web
Descrición xeral 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.
Plan de continxencia

Competencias do título
Código Competencias do título
A3 A02 - Coñecemento avanzado da hidrodinámica naval para a súa aplicación á optimización de carenas, propulsores e apéndices.
B1 CB06 Posuír e comprender coñecementos que acheguen unha base ou oportunidade de ser orixinais no desenvolvemento e/ou aplicación de ideas, a miúdo nun contexto de investigación
B2 CB07 Que os estudantes saiban aplicar os coñecementos adquiridos e a súa capacidade de resolución de problemas en ámbitos novos ou pouco coñecidos dentro de contextos máis amplos (ou multidisciplinares) relacionados coa súa área de estudo
B3 CB08 Que os estudantes sexan capaces de integrar coñecementos e enfrontarse á complexidade de formular xuízos a partir dunha información que, sendo incompleta ou limitada, inclúa reflexións sobre as responsabilidades sociais e éticas vinculadas á aplicación dos seus coñecementos e xuízos
B5 CB10 Que os estudantes posúan as habilidades de aprendizaxe que lles permitan continuar estudando dun modo que haberá de ser en boa medida autodirixido ou autónomo.
C2 C1 Capacidade pra desenrolar a actividade profesional nun 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 aprendizaxe
Resultados de aprendizaxe Competencias do título
Coñecemento da hidrodinámica computacional AP2
BM1
BM2
BM3
BM5
CM2
CM3
CM4
CM7
CM12
CM13
Capacidade para desenvolver estudos e casos de hidrodinámica computacional no ámbito da enxeñaría Naval e Oceánica AP2
BM1
BM2
BM3
BM5
CM2
CM3
CM4
CM7
CM12
CM13

Contidos
Temas Subtemas
Os bloques ou temas seguintes desarrollan os contidos establecidos na ficha da Memoria de Verificación Método de Volumes Finitos CFD.
Métodos de interpolación convectiva. Superficies Libres.
Acoplamento P-V. Camada límite e estela.
Introducción á Teoría de Circulación Aplicada a Propulsores Mariños.
Aplicacións e Casos de Enxeñaría Naval e Oceánica.
Leis de conservacion Esquemas de interpolación para problemas convectivos
Condicións de contorno especiais
Métodos de acoplamento presión velocidade Métodos SIMPLE/ER/C e PISO xerais para mallas deslocalizadas
Métodos SIMPLE/ER/C e PISO xerais para mallas colocalizadas.
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.
Fundamentos matemáticos Integrais singulares
Funcións trigonométricas
Integrais de Glauert
Transformada de Hilbert.
Teoría de flujo potencia bidimensional. Fundamentos. Potencial complexo
Función de corrente
Función potencial

Fonte
Sumideiro
Vórtice
Teoría de perfiles delgados Efectos do espesor
Efectos do ángulo de ataque
Efectos da curvatura
Ángulo de sustentación nula
Ángulo de ataque ideal
Correcións á teoría de perfiles delgados no entorno do borde de ataque Fluxo no entorno do ápice dunha parábola
Corrección á velocidade en zonas de forte curvatura
Predicción da velocidade no entorno da parede dun perfil
Cavitación Coeficente de presión
Número de cavitación
Desenrolo do coeficiente de presión ao longo do perfil
Diagramas de Bucket
Efectos tridimensionais. Aplicacións a appendices e formas de proa dos buques. Campo potencial tridimensional
Campo de velocidades inducido por un elemento diferencial de vórtice tridimensional
Vorticidad de torbellinos libres
Relaciones entre torbellinos libres e fixos
Liña sustentadora. Aplicación a timóns Velocidades inducidas sobre un perfil sustentador tridimensional
Ecuación de liñas sustentadoras de Prandtl
Aplicación a deseño de hélices Hélice en ausencia de estela
Adaptación da teoría de las líneas sustentadoras de Prandtl ao deseño de propulsores
Coeficientes de inducción
Hélices de rendemento óptimo Factores de Goldstein
Diagrama de Betz

Planificación
Metodoloxías / probas Competencias Horas presenciais Horas non presenciais / traballo autónomo Horas totais
Sesión maxistral 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
Traballos tutelados A3 B1 B2 B3 B5 C2 C3 C4 C7 C12 C13 0 45 45
Estudo de casos A3 B1 B2 B3 B5 C2 C3 C4 C7 C12 C13 0 43 43
Proba obxectiva A3 B1 B2 B3 B5 C2 C3 C4 C7 C12 C13 1 0 1
 
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
Sesión maxistral Exposición oral complementada co uso de medios audiovisuais e a introducción dalgunas preguntas dirixidas ós estudantes, coa finalidade de transmitir coñecementos e facilitar o aprendizaxe.
Solución de problemas Técnica mediante a que ha de resolverse unha situación problemática concreta, a partir dos coñecementos que se traballaron, que poden ter máis dunha posible solución.
Traballos tutelados Metodoloxía deseñada para promover o aprendizaxe autónomo dos estudantes, baixo la tutela do profesor e en escenarios variados (académicos e profesionais). Está referida prioritariamente ó aprendizaxe do ¿cómo facer as cousas? Constitúe unha opción basada na asunción polos estudantes da responsabilidade polo seu propio aprendizaxe. Este sistema de enseñanza se basa en dous elementos básicos: o aprendizaje independente dos estudantes e o seguemiento dese aprendizaxe polo profesor titor.
Estudo de casos Metodoloxía donde o suxeito se enfrenta ante á descripción dunha situación específica que plantexa un problema que ha de ser comprendido, valorado e resolto por un grupo de persoas, a través de un proceso de discusión. O alumno se sitúa ante un problema concreto (caso), que lle describe una situación real da vida profesional, e debe ser capaz de analizar unha serie de feitos, referentes a un campo particular do coñecemento ou da acción, para chegar a unha decision razoada a través dun proceso de discusión en pequenos grupos de traballo.
Proba obxectiva É o exame da materia.

Atención personalizada
Metodoloxías
Traballos tutelados
Descrición
Consiste en soporte para o desenvolvemento das tarefas propias asignadas para desenvolver de xeito autónomo por parte do alumno.

Non se puntúa a asistencia ás clases presenciais, polo tanto, non haberá diferencia algunha entre os alumnos a tempo parcial e os alumnos a tempo total. Todos terán os mesmos requisitos para aprobar a materia. Os alumnos con dispensa académica estarán sometidos ós mesmos condicionantes que os alumnos a tempo total.

Avaliación
Metodoloxías Competencias Descrición Cualificación
Proba obxectiva A3 B1 B2 B3 B5 C2 C3 C4 C7 C12 C13 O exame da materia. 60
Traballos tutelados A3 B1 B2 B3 B5 C2 C3 C4 C7 C12 C13 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 á nota final. 40
 
Observacións avaliación
Para aprobar a asignatura é necesario obter unha nota superior a catro sobre 10 no exame. Ademais é obrigatorio presentar os traballos demandados polo profesor en forma e prazo. En caso de que
TODOS E CADA UN dos traballos non sexan presentados na forma e prazo requeridos o alumno perderá a posibilidade de superar a materia.

Non se puntúa a asistencia ás clases presenciais, polo tanto, non haberá diferencia algunha entre os alumnos a tempo parcial e os alumnos a tempo total. Todos eles terán os mesmos requisitos para aprobar a materia. O mesmo é aplicable ós alumnos con "dispensa académica".

A convocatoria adiantada calificarase cun exame e para superar a materia deberase obter una calificación superior a 5 sobre dez.

A calificación na convocatoria de Xullo obterase do mesmo xeito que na ordinaria.

Fontes de información
Bibliografía 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

Bibliografía complementaria


Recomendacións
Materias que se recomenda ter cursado previamente
Métodos Numéricos/730496215
Mecánica de Medios Continuos Computacional/730496214

Materias que se recomenda cursar simultaneamente

Materias que continúan o temario

Observacións
Para axudar a conseguir un entorno inmediato sostido e cumprir co obxetivo da acción número 5: “Docencia e investigación saudable e sustentable ambiental e social” do "Plan de Acción Green Campus Ferrol": 1.- A entrega dos traballos documentais que se realicen nesta materia: 2.- Solicitaránse en formato virtual e/ou soporte informático. 3.- Realizaránse a través de Moodle, en formato dixital sen necesidade de imprimilos. En caso de ser necesario realizalos en papel: 1.- Non se empregarán plásticos. 2.- Realizaranse impresións a doble cara. 3.- Emprearase papel reciclado. 4.- Evitarase a impresión de borradores. Débese facer un uso sustentable dos recursos e da prevención de impactos negativos sobre o medio natural.


(*)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