Dades generals
-
Curs acadèmic:
- 2023
-
Descripció:
- Introducció a la Dinàmica de Fluids Computacional (CFD) per a l'anàlisi de fluxos d'interès a l'Enginyeria.
-
Crèdits ECTS:
- 5
Grups
Grup B
-
Durada:
- Semestral, 2n semestre
-
Professorat:
- Jose Ramon Gonzalez Castro
/ Albert Massaguer Colomer
/ Antoni Pujol Sagaró
-
Idioma de les classes:
- Català (100%)
Competències
- CT11 Prendre decisions per a la resolució de situacions diverses
- CO02 Coneixement i capacitat per al modelatge i simulació de sistemes.
Continguts
1. Introducció a la mecànica de fluids.
1.1. Propietats dels fluids.
1.2. Equacions de conservació de la massa, quantitat de moviment i energia.
1.3. Règims de flux: laminar/turbulent; estacionari/transitori; compressible/incompressible.
2. Modelització de la turbulència.
2.1. Reynolds Averaged Navier-Stokes (RANS)
2.2. Large Eddy Simulation (LES)
2.3. Detached Eddy Simulation (DES)
2.4. Direct Numerical Simulation (DNS)
3. Fonaments dels mètodes numèrics.
3.1. Mètode de diferències finites (FDM)
3.2. Mètode de volums finits (FVM)
3.3. Mètode d'elements finits (FEM)
3.4. Mètodes implícits i explícits; estabilitat; convergència.
4. Generació de malla.
4.1. Model geomètric.
4.2. Malles de superfície.
4.3. Generació de malles.
4.4. Qualitat de malla.
4.5. Exemples amb programari de generació de malla.
5. Codi font.
5.1. Validació i verificació.
5.2. Fonaments de computació d'alt rendiment.
6. Postprocés amb softwares comercials i oberts.
7. Exemples d'interès d'enginyeria.
7.1. Guía de bones pràctiques.
7.2. Problemes transitoris/estacionaris.
7.3. Aerodinàmica externa.
7.4. Fluxos multifàsics.
7.5. Convecció lliure.
7.6. Transferència de calor.
7.7. Combustió.
Activitats
Tipus d’activitat |
Hores amb professor |
Hores sense professor |
Hores virtuals amb professor |
Total |
Exposició dels estudiants |
2,00 |
2,00 |
0
|
4,00 |
Prova d'avaluació |
3,00 |
10,00 |
0
|
13,00 |
Sessió expositiva |
22,00 |
14,00 |
0
|
36,00 |
Sessió pràctica |
22,00 |
20,00 |
0
|
42,00 |
Treball en equip |
0
|
30,00 |
0
|
30,00 |
Total |
49,00 |
76,00 |
0
|
125 |
Bibliografia
- Anderson, John David (cop. 1995 ). Computational fluid dynamics . New York [etc.]: McGraw-Hill. Catàleg
- Blazek, J (cop. 2005 ). Computational fluid dynamics (2nd ed.). Amsterdam [etc.]: Elsevier. Recuperat 08-07-2014, a http://www.sciencedirect.com/science/book/9780080445069 Catàleg
- Cebeci, Tuncer (cop. 2005 ). Computational fluid dynamics for engineers : from panel to navier-stokes methods with computer programs . New York: Springer. Catàleg
- Eriksson, K. (1996 ). Computational differential equations . Sweden [etc.]: Cambridge University Press. Catàleg
- Ferziger, Joel H (cop. 2002 ). Computational methods for fluid dynamics (3rd, rev. ed.). Berlin [etc.]: Springer. Catàleg
- Tu, Jiyuan (2008 ). Computational fluid dynamics (1st ed). Boston: Butterworth-Heinemann. Recuperat 08-07-2014, a http://www.sciencedirect.com/science/book/9780750685634 Catàleg
- Wendt, John F. Anderson, John David (c1996 ). Computational fluid dynamics : an introduction (2nd ed). New York: Springer. Catàleg
- Wesseling, Pieter (cop. 2001 ). Principles of computational fluid dynamics . Barcelona [etc.]: Springer. Catàleg
- Yeoh, Guan Heng Yuen, Kwok Kit (cop. 2009 ). Computational fluid dynamics in fire engineering : theory,modelling and practice . Burlington: Elsevier. Catàleg
Avaluació i qualificació
Activitats d'avaluació:
Descripció de l'activitat |
Avaluació de l'activitat |
% |
Recuperable |
Treball pràctic |
Treball en equips de 2 persones. Es valorarà la correció en la solució, la claredat en l'exposició i els procediments aplicats. |
50 |
No |
Presentació oral del treball |
Es realitza l'últim dia de classe. Es valorarà la claredat i correció en l'exposició i la demostració de coneixements. |
15 |
No |
Examen en aula d'informàtica. |
Es valorarà la correcció en la solució i la claredat en l'exposició. |
35 |
Sí |
Qualificació
Per superar l'assignatura cal:
1. Assistència mínima del 75% a les sessions de laboratori i pràctiques d'aula.
2. Obtenir una nota final igual o superior a 5 sobre 10 calculada com:
Nota final = 0,50 T + 0,15 O + 0,35 E
on:
T = nota total del treball pràctic (sobre 10)
O = nota de l'exposició oral del treball pràctic (sobre 10)
E = nota de l'examen final a l'aula d'informàtia (sobre 10)
El treball pràctic consisteix en resoldre amb CFD un cas d'interès per a l'enginyeria. S'avalua amb els següents apartats:
T = 0,10 Nota geometria + 0,20 Nota malla + 0,10 Nota configuració model + 0.60 Nota document escrit.
on totes les notes són sobre 10.
3. Obtenir una nota final igual o superior a 4 sobre 10 a l'examen en aula d'informàtica (E a l'apartat 2). Aquest examen és recuperable.
Si en qualsevol tipus d'activitat acadèmica es detecten actuacions fraudulentes (utilització d'informació sense autorització, utilització d'informació falsa, utilització de dispositius no autoritzats, suplantació de la identitat, plagis totals o parcials, compra i venda de proves, pràctiques i treballs, etc) l'estudiantat implicat suspendrà automàticament l'assignatura. En funció del tipus d'acte fraudulent la Direcció de l'Escola iniciarà els procediments adients d'acord amb la Llei 3/2022 de 24 de febrer de Convivència Universitària (https://www.boe.es/eli/es/l/2022/02/24/3).
Criteris específics de la nota «No Presentat»:
La nota NP (no presentat) s'aplicarà quan l'estudiant:
1. No assisteixi a un mínim del 75% de les sessions de laboratori i pràctiques d'aula.
i/o
2. No entregui el treball pràctic a la data límit o amb anterioritat.
Avaluació única:
L'avaluació única es realitza amb l'examen final (100% de la nota). La nota d'aquest examen és recuperable amb un examen que es programa en la setmana de recuperacions.
Per poder fer l'avaluació única cal que l'estudiant compleixi amb el requisit d'assistència mínima de l'apartat de criteris de qualificació.
Per acollir-se a l'avaluació única, cal que l'estudiant ho sol·liciti dins dels terminis fixats i amb els procediments i criteris establerts per l'Escola.
Requisits mínims per aprovar:
Per considerar superada l’assignatura, caldrà obtenir una qualificació mínima de 5.0 sobre 10.0.
Tutoria
Per concertar tutories presencials (individuals o grupals) envieu un e-mail al professor de l'assignatura amb qui volgueu contactar.
Les consultes on-line es faran per e-mail o Google Meet.
Comunicacio i interacció amb l'estudiantat
Les vies de comunicació i interacció són:
1) Fòrum d'avisos i notícies del Moodle de l'assignatura
2) E-mail
3) Google Meet
Observacions
A les sessions de pràctiques d'aula i de laboratori, es recomana portar un llapís de memòria tipus USB per si s'han de transferir arxius.
Modificació del disseny
Modificació de les activitats:
En cas de que s'hagi d'adaptar a un escenari 0% de presencialitat:
1) No es cancel·larà cap activitat proposada.
2) Totes les activitats presencials es modificaran a no presencials. El detall de la no presencialitat d'aquestes activitats es comunicarà a l'estudiantat quan s'adopti aquest escenari.
Modificació de l'avaluació:
En cas de que s'hagi d'adaptar a un escenari 0% de presencialitat:
1) L'avaluació de l'assignatura seguirà els mateixos criteris que els exposats en l'apartat d'Avaluació i Qualificació.
Tutoria i comunicació:
En cas de que s'hagi d'adaptar a un escenari 0% de presencialitat:
1) Les tutories seran on-line i es faran per e-mail o Google Meet. En cas de sol·licitar una tutoria grupal, es farà per videoconferència amb Google Meet.
2) Les vies de comunicació seran: a) fòrum d'avisos i notícies del Moodle de l'assignatura; b) e-mail; c) Google Meet.