Master en Ingeniería
de vehículos de
competición
2016/2017
MVC011
Aerodinámica y CFD II
Asignatura: Aerodinámica y CFD II
Carácter: Obligatorio
Idioma: Castellano
Modalidad: Presencial
Créditos: 6
Curso: 1º
Semestre: Segundo
Grupo: MVC16
Curso académico: 2016/2017
Profesores/Equipo Docente: Almudena Vega
1. REQUISITOS PREVIOS
Haber cursado la Asignatura de Máster en Ingeniería de Vehículos de Competición: Aerodinámica y CFD I
2. BREVE DESCRIPCIÓN DE CONTENIDOS
Antecedentes históricos y definiciones. Mallado: tipos de mallado, errores. Número de Courant. (CFL)
Espesor de la capa límite: Y+. Criterios de convergencia Conceptos básicos de alerones Selección y diseño de alerones Wing Performance Enhacement
Interacción entre superficies sustentadoras Alerones de alta downforce
Efectos tridimensionales
Interacción fluído-estructura (teoríco) Automatización de procesos reiterativos.
Post proceso: campos escalares, campos vectoriales, stream lines, etc¡K.
3. RESULTADOS DEL APRENDIZAJE
1.- Comprender y aplicar los conceptos teóricos y prácticos en Simulación CFD adquiridos durante el curso.
2.- Comprender y aplicar los procedimientos necesarios para conseguir una simulación con alto nivel de exactitud.
3.- Conocer el entorno de trabajo ANSYS, en concreto el paquete FLUENT y aprender a utilizarlo. 4.- Comprender los procedimientos de CFD a fin de poder adecuarse a otro software.
6.- Obtener e interpretar los resultados conseguidos a fin de lograr conclusiones válidas y discernir las opciones más adecuadas.
7.- Conocer y aplicar los métodos de automatización en CFD para reducir tiempos de espera y cálculo. 8.- Aplicar los conocimientos adquiridos en aerodinámica.
9.- Conocer perfectamente la relación entre geometría CAD y Simulación CFD.
Resultados de aprendizaje: El estudiante al finalizar esta materia deberá ser capaz de adecuar geometrías a fin de que sean aptas para CFD, realizar simulaciones con FLUENT relacionadas con automóviles de competición y analizar los resultados obtenidos. Los modelos a ensayar procederán de diseños propios dibujados con Catia u otro programa CAD. La automatización de procesos será muy
Aerodinámica CFD II [3]
importante para aprender a reducir tiempos de cálculo y espera, de forma que el alumno adquirirá los conocimientos necesarios para materializar en CAD sus ideas y poder comprobar su idoneidad.
4. ACTIVIDADES FORMATIVAS Y METODOLOGÍA
Se compone de: Clases de teoría y práctica + Evaluación continuada.
• Clases prácticas: Se compone de ejemplos prácticos realizados por el profesor que serán acompañados por otros que realizarán los alumnos de dificultad similar, de acuerdo a lo visto en las clases de teoría.
• Tutorías: Se realizarán tutorías individuales o conjuntas donde se supervisarán los trabajos que se lleven a cabo y se solucionarán aquellas dudas que puedan surgir en el desarrollo de la asignatura.
5. SISTEMA DE EVALUACIÓN
Convocatoria Ordinaria:
- Asistencia y Participación: 10 %.
- Trabajos prácticos o actividades académicas dirigidas: 50 %
- Prueba final: 40 %
La prueba final o examen escrito es obligatoria. Sólo se podrán presentar aquellos alumnos que obtengan una nota superior o igual a 4 en el trabajo práctico.
La nota final será la nota media ponderada entre la asistencia y participación, los trabajos o actividades y el examen final.
Convocatoria Extraordinaria:
Para aquellos alumnos que no logren aprobar la convocatoria ordinaria y habiendo obtenido el 10 % en Asistencia y Participación:
- Examen final: 90 % Restricciones:
Para poder hacer la media ponderada de las calificaciones anteriores es necesario obtener al menos un cuatro en el examen final.
Los ejercicios y trabajos que no hayan sido entregados en la fecha indicada por el profesor, ponderarán con un cero en la nota para el examen ordinario.
6. BIBLIOGRAFÍA
1. An Introduction to Fluid Dynamics. G. K. Batchelor Cambridge University Press, 28 feb. 2000
2. Fluid Mechanics. Frank M. White McGraw-Hill, 2003
3. Boundary-Layer Theory. Schlichting, Herrmann, Gersten, Klaus . ISBN 978-3-540-66270-9
4. Computational Fluid Dynamics, the Basics With Applications, Anderson J D, 1995, McGraw-Hill International Editions: Mechanical Engineering Series
7. BREVE CURRICULUM
Almudena Vega Coso Profesor del área de Ingeniería
Actividad profesional:
- Universidad Politcnica de Madrid. Senior Researcher. Aeroelasticity Team Lead
- Next Limit Technologies. CFD Research Engineer (2016-2017)
- Cochair de ASME IGTI Structures&Dynamics Committee: Emerging Methods in Design&Engineering: Optimization (2015-actual)
- Industria de Turbopropulsores (ITP S.A), Visiting Researcher. CFD Aeroelastic Specialist (2009-2015) - Intelliglass. SL. Associate Researcher (2008-2009)
Actividad investigadora:
- Proyectos europeos Nivel 2, FP7: 3 (FUTURE, ERICKA, COJEN)
- Proyectos plan nacional: 3
- Publicaciones científicas indexadas: 5 (JoT y JPP; índice de impacto en primer tercil)
- Libros y capítulos de libros: 10.
- Obras científicas reconocidas en ámbito internacional (Work class Level): 1. Coautor “The Low Reduced Frequency Limit of Oscillating Airfoils” (Parts I-II)
2. Coautor “Quantification of the Influence of Unsteady Loading on Damping Characteristics of Oscillating Airfoils” (Parts I-II)
- Ponencias en congresos de índole internacional: 8 (ASME TurboExpo, ISUAAAT, ETC)
- Miembro de la American Society of Mechanical Engineering (desde 2011)
Formación:
- Doctorado en Ingeniería Aeroespacial. “Unsteady Aerodynamics of Oscillating Airfoils at Low Reduced
Frequency and its Impact on Flutter Characteristics”
- Structural Design of Aircraft Engines (VON KARMAN INSTITUTE FOR FLUID DYNAMICS, Bruselas,
Belgica)
- Master en Ingeniería Espacial (ETSIA)
- Ingeniera Superior Aeronáutica, por la Escuela Tecnica Superior de Ingenieros Aeronauticos (ETSIA), Universidad Politecnica de Madrid. Especialidad Motores
8. LOCALIZACIÓN DEL PROFESOR
Profesora de la asignatura
Prof.ª Almudena Vega
Departamento de Ingeniería Industrial
[email protected]
Tfno: +34 - 91.452.11.00
Coordinación de asignatura:
Prof. Luis Isasi
Departamento de Ingeniería Industrial
[email protected]
Aerodinámica CFD II [5]
9. CONTENIDO DETALLADO DE LA ASIGNATURA
TÍTULO: Máster en Vehículo de Competición CURSO ACADÉMICO: 1º
ASIGNATURA: Aerodinámica-CFD II
CURSO: 2016/17
SEMESTRE: 2º
CRÉDITOS ECTS: 6
S e m a n a S e si ó
n Sesiones de Teoría, Práctica
y Evaluación continua
Estudio individual y trabajos prácticos del alumno Hora s P re se n ci a le s Horas/Semana Estudio teórico/práctico y trabajo. Máx. 7 horas semanales como media 1 • Introducción a CFD
• Post proceso: campos escalares, campos vectoriales, stream lines, etc…. 1,5 2 Ejercicios en ANSYS 1,5 3 • Discretización. • Mallado: tipos de mallado, errores. 1,5 4 Ejercicios en ANSYS 1,5 5 • Modelos de turbulencia. 1,5 6 Ejercicios en ANSYS 1,5 7 • Modelos de turbulencia. 1,5 8 Ejercicios en ANSYS 1,5 9 • Métodos numéricos. 1,5 10 Ejercicios en ANSYS 1,5 11 • Métodos numéricos. 1,5 12 Ejercicios en ANSYS 1,5 13 • Esquemas explícitos/implícitos 1,5 14 Ejercicios en ANSYS 1,5 15 • Estabilidad métodos 1,5 16 Ejercicios en ANSYS 1,5 17 • FSI 1,5 18 Ejercicios 1,5
19 • Aerodinámica & diseño perfiles aerodinámicos 1,5 20 Ejercicios en ANSYS 1,5 21 • Aerodinámica & diseño perfiles aerodinámicos 1,5 22 Ejercicios en ANSYS 1,5 23 • Generación de vórtices 1,5
• Perfiles multi-elemento (slot, slat, flap…)
• End plates 24 Ejercicios ANSYS 1,5 25 • Validación numérica 1,5 26 Ejercicios 1,5 27 • Validación numérica 1,5 28 Ejercicios 1,5 29 Optimización 1,5 T O T A L + = 150 horas
"En función de las necesidades y circunstancias puntuales del máster, y siempre en aras de proporcionar el mayor valor añadido posible, el programa podría sufrir alguna variación".
