Datos Identificativos 2015/16
Asignatura (*) HIDRODINÁMICA COMPUTACIONAL Código 730G01144
Titulación
Grao en Arquitectura Naval
Descriptores Ciclo Periodo Curso Tipo Créditos
Grado 1º cuatrimestre
Cuarto Obligatoria 6
Idioma
Castellano
Gallego
Inglés
Modalidad docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Enxeñaría Naval e Oceánica
Coordinador/a
Fariñas Alvariño, Pablo
Correo electrónico
pablo.farinas@udc.es
Profesorado
Fariñas Alvariño, Pablo
Correo electrónico
pablo.farinas@udc.es
Web
Descripción general 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 del título
Código Competencias del título
A1 Capacidad para la resolución de los problemas matemáticos que puedan plantearse en la ingeniería. Aptitud para aplicar los conocimientos sobre: álgebra lineal; geometría; geometría diferencial; cálculo diferencial e integral; ecuaciones diferenciales y en derivadas parciales; métodos numéricos; algorítmica numérica; estadística y optimización.
A2 Comprensión y dominio de los conceptos básicos sobre las leyes generales de la mecánica, termodinámica, campos y ondas y electromagnetismo y su aplicación para la resolución de problemas propios de la ingeniería.
A4 Conocimientos básicos de la química general, química orgánica e inorgánica y sus aplicaciones en la ingeniería.
A19 Conocimiento de la hidrodinámica naval aplicada.
A28 Conocimiento de los métodos de proyecto de su tecnología específica.
B1 Aprender a aprender.
B2 Resolver problemas de forma efectiva.
B3 Aplicar un pensamiento crítico, lógico y creativo.
B4 Trabajar de forma autónoma con iniciativa.
B5 Trabajar de forma colaborativa.
B8 Actitud orientada al trabajo personal intenso.
B9 Capacidad de integrarse en grupo de trabajo.
B10 Actitud orientada al análisis.
B11 Actitud creativa.
B12 Capacidad para encontrar y manejar la información.
B13 Capacidad de comunicación oral y escrita.
B14 Manejo de sistemas asistidos por ordenador.
B15 Concepción espacial.
B16 Fijar objetivos y tomar decisiones.
B17 Analizar y descomponer procesos.
B18 Capacidad de abstracción, comprensión y simplificación de problemas complejos.
B19 Motivar al grupo de trabajo.
B20 Capacidad de negociación.
B21 Abiertos al cambio.
B22 Voluntad de mejora continua.
B23 Positivos frente a problemas.
C3 Utilizar las herramientas básicas de las tecnologías de la información y las comunicaciones (TIC) necesarias para el ejercicio de su profesión y para el aprendizaje a lo largo de su vida.
C6 Valorar críticamente el conocimiento, la tecnología y la información disponible para resolver los problemas con los que deben enfrentarse.
C7 Asumir como profesional y ciudadano la importancia del aprendizaje a lo largo de la vida.
C8 Valorar la importancia que tiene la investigación, la innovación y el desarrollo tecnológico en el avance socioeconómico y cultural de la sociedad.

Resultados de aprendizaje
Resultados de aprendizaje Competencias del título
Conocer y comprender el modelo generado a partir de las ecuaciones generales. Modelizar y comprender la fenomenología de los problemas que gobiernan la hidrodinámica mediante códigos numéricos. Analizar los resultados computacionales, desde un punto de vista general, en problemas de hidrodinámica complejos. A1
A2
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A28
B1
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Contenidos
Tema Subtema
Recordatorio de leyes de conservación: Ecuacione de conservación (masa y cantidad de movimiento).
Ecuacións en derivadas parciales (elípticas, parabólicas e hiperbólicas).
Posibilidades de discretización (FVM, FEM, FD).
Difusión pura: Discretización para difusión pura en el caso unidimensional.
Extensión para casos 2D e 3D.
Programación de casos.
Convección y difusión combinadas: Planteamiento del problema y discretización de los esquemas de interpolación de las diferentes familias.
Esquemas de la familia de interpolación clásica.
Esquemas de la familia del tipo ley exponencial.
Esquemas de la familia del diagrama de variables normalizadas.
Esquemas de la familia de variación total decreciente.
Programación de casos.
Métodos de acoplamiento presión velocidad: Introducción al cierre de las ecuaciones frente a la falta de ecuaciones de evolución.
Incompresibilidad numérica y física.
Mallas deslocalizadas
Métodos SIMPLE/ER/C e PISO generales para mallas deslocalizadas
Métodos SIMPLE/ER/C e PISO generales para mallas colocalizadas.
Programación de casos.
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.
Acoplamento P-V transitorios.
Programación de casos.
Condicións de contorno especiais: Recordatorio de condiciones Dirichlet y von Newmann.
CondiciOnes de contorno combinadas.
Leyes de pared.
Condiciones especiales.
Superficie libre.
Casos prácticos sobre software comercial: Casos a proponer por el profesor de la materia.

Planificación
Metodologías / pruebas Competéncias Horas presenciales Horas no presenciales / trabajo autónomo Horas totales
Actividades iniciales A1 A2 A4 A19 A28 B1 B2 B3 B4 B8 B10 B11 B12 B14 B15 B16 B17 B18 B21 B22 C3 C6 C7 C8 2 2 4
Sesión magistral A1 A2 A4 A19 A28 B1 B2 B3 B4 B5 B8 B9 B10 B11 B12 B14 B15 B16 B17 B18 B19 B20 B21 B22 B23 C3 C6 C7 C8 20 30 50
Estudio de casos A1 A2 A4 A19 A28 B1 B2 B3 B4 B5 B8 B9 B10 B11 B12 B14 B15 B16 B17 B18 B19 B20 B21 B22 B23 C3 C6 C7 C8 5 1 6
Solución de problemas A1 A2 A4 A19 A28 B1 B2 B3 B4 B5 B8 B9 B10 B11 B12 B13 B14 B15 B16 B17 B18 B19 B20 B21 B22 B23 C3 C6 C7 C8 1 17 18
Simulación A1 A2 A4 A19 A28 B1 B2 B3 B4 B5 B8 B9 B10 B11 B12 B13 B14 B15 B16 B17 B18 B19 B20 B21 B22 B23 C3 C6 C7 C8 14 52 66
Prueba objetiva A1 B2 B3 B4 B10 B13 B15 4 0 4
 
Atención personalizada 2 0 2
 
(*)Los datos que aparecen en la tabla de planificación són de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos

Metodologías
Metodologías Descripción
Actividades iniciales Recordatorio de conceptos fundamentales.
Sesión magistral Son las clases habituales de la materia.
Estudio de casos Resolución de problemas en clase.
Solución de problemas Problemas de programación autónoma, por parte del alumno, propuestos para casa.
Simulación Aplicación de los conocimientos a software comercial.
Prueba objetiva Es el examen de la materia

Atención personalizada
Metodologías
Sesión magistral
Simulación
Solución de problemas
Descripción
Consiste en el soporte para el desarrollo de las tareas propias asignadas para desarrollar de forma autónoma por parte del alumno.

Evaluación
Metodologías Competéncias Descripción Calificación
Simulación A1 A2 A4 A19 A28 B1 B2 B3 B4 B5 B8 B9 B10 B11 B12 B13 B14 B15 B16 B17 B18 B19 B20 B21 B22 B23 C3 C6 C7 C8 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 calificacable de cara a la nota final. 20
Prueba objetiva A1 B2 B3 B4 B10 B13 B15 Es el examen de la materia. 60
Solución de problemas A1 A2 A4 A19 A28 B1 B2 B3 B4 B5 B8 B9 B10 B11 B12 B13 B14 B15 B16 B17 B18 B19 B20 B21 B22 B23 C3 C6 C7 C8 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 calificacable de cara a la nota final. 20
 
Observaciones evaluación

Para aprobar la asignatura es necesario obtener una nota superior a
cuatro sobre 10 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.


Fuentes de información
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

Complementária


Recomendaciones
Asignaturas que se recomienda haber cursado previamente
CÁLCULO/730G01101
FÍSICA I/730G01102
EXPRESION GRAFICA/730G01103
ALGEBRA/730G01106
FISICA II/730G01107
METODOS INFORMATICOS/730G01109
ECUACIONES DIFERENCIALES/730G01110
TERMODINÁMICA TECNICA/730G01115
MECANICA/730G01118
ESTADISTICA/730G01111
ELASTICIDAD Y RESISTENCIA DE MATERIALES/730G01117
MECÁNICA DE FLUIDOS/730G01119
HIDROSTATICA Y ESTABILIDAD DEL BUQUE/730G01122
ESTRUCTURAS NAVALES 1/730G01125
ESTRUCTURAS NAVALES 2/730G01126
HIDRODINAMICA NAVAL/730G01127

Asignaturas que se recomienda cursar simultáneamente
VIBRACIONES Y RUIDOS/730G01121
MODELADO EN 3D EN CASCO Y DE LA ESTRUCTURA DEL BUQUE/730G01166

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