Datos Identificativos 2015/16
Asignatura (*) HIDRODINÁMICA COMPUTACIONAL Código 730G01144
Titulación
Grao en Arquitectura Naval
Descriptores Ciclo Período Curso Tipo Créditos
Grao 1º cuadrimestre
Cuarto Obrigatoria 6
Idioma
Castelán
Galego
Inglés
Modalidade docente Presencial
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 do título
A1 Capacidade para a resolución dos problemas matemáticos que poidan formularse na enxeñaría. Aptitude para aplicar os coñecementos sobre: álxebra lineal; xeometría; xeometría diferencial; cálculo diferencial e integral; ecuacións diferenciais e en derivadas parciais; métodos numéricos; algorítmica numérica; estatística e optimización.
A2 Comprensión e dominio dos conceptos básicos sobre as leis xerais da mecánica, termodinámica, campos e ondas e electromagnetismo e a súa aplicación para a resolución de problemas propios da enxeñaría.
A4 Coñecementos básicos sobre o uso e programación dos ordenadores, sistemas operativos, bases de datos e programas informáticos con aplicación en enxeñaría.
A19 Coñecemento da hidrodinámica naval aplicada.
A28 Coñecemento dos métodos de proxecto da súa tecnoloxía específica.
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 colaboradora.
B8 Actitude orientada ao traballo persoal intenso.
B9 Capacidade de integrarse en grupo de traballo.
B10 Actitude orientada á análise.
B11 Actitude creativa.
B12 Capacidade para encontrar e manexar a información.
B13 Capacidade de comunicación oral e escrita.
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.
B19 Motivar ao grupo de traballo.
B20 Capacidade de negociación.
B21 Abertos ao cambio.
B22 Vontade de mellora continua.
B23 Positivos fronte a problemas.
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.
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
Resultados de aprendizaxe Competencias do título
Coñecer e comprender o modelo numérico xerado a partir das ecuacións xerais. Modelizar e comprender a fenomenoloxía dos problemas que gobernan a hidrodinámica mediante códigos numéricos. Analizar os resultados computacionais, dende un punto de vista xeral, en problemas de hidrodinámica complexos. 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

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 Competencias Horas presenciais Horas non presenciais / traballo autónomo Horas totais
Actividades iniciais 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 maxistral 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
Estudo 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
Proba obxectiva A1 B2 B3 B4 B10 B13 B15 4 0 4
 
Atención personalizada 2 0 2
 
*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
Sesión maxistral
Simulación
Solución de problemas
Descrición
Consiste en soporte para o desenvolvemento das tarefas propias asignadas para desenvolver de xeito autónomo por parte do alumno.

Avaliación
Metodoloxías Competencias Descrición Cualificación
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 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
Proba obxectiva A1 B2 B3 B4 B10 B13 B15 É o exame da 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 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

Para superar esta materia é necesario acadar unha calificación no exame de, polo menos, 4.0 sobre 10. Ademais é obrigatorio presentar os
traballos demandados polo profesor en forma e prazo. No caso de que
TODOS e CADA UN dos traballos non sexan presentados na forma e
prazo requeridos o alumno perderá a posibilidade de superala
materia.


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
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

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

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