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El método más usado dentro de la Mecánica de Fluidos Computacional es el Método de los Volúmenes Finitos (FVM), pero existen técnicas alternativas muy aptas y con aplicaciones específicas que son muy útiles en este campo. Para poder sacar el máximo rendimiento a esta serie de técnicas, son necesarios unos conocimientos específicos y muy avanzados, que hacen que los profesionales de esta área estén siendo cada vez más demandados.

Este es el motivo por el que TECH ha creado una Experto universitario en Técnicas CFD No Convencionales, con el objetivo de dotar a sus alumnos de las habilidades y las competencias más apropiadas para poder ejercer su labor con la máxima calidad en sus trabajos. Así, a lo largo del plan de estudios se ahonda en temas como el Método de los Elementos Finitos, Simulación Directa Montecarlo (DSMC), Modelos Avanzados en CFD o Postprocesado, Validación y Aplicación en CFD, entre otros aspectos relevantes.

Todo ello, en una modalidad 100% online que da total comodidad y libertad al alumno, para que no vea interferida su actividad habitual, mientras avanza en sus estudios. Además, a través de los materiales multimedia más completos, la información más actualizada y las herramientas pedagógicas más innovadoras del mercado académico. 

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El diseño de este programa se centra en el Aprendizaje Basado en Problemas, mediante el cual el profesional deberá tratar de resolver las distintas situaciones de práctica profesional que se le planteen a lo largo del curso académico. Para ello, contará con la ayuda de un novedoso sistema de vídeo interactivo realizado por reconocidos expertos. 

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El contenido de este programa ha sido diseñado y estructurado por los expertos que conforman el equipo de especialistas en Técnicas CFD No Convencionales de TECH, dando lugar a unos contenidos completos y precisos. Todo ello, bajo la metodología pedagógica más eficiente, el Relearning, que permite al alumno asimilar los conceptos esenciales de una forma natural y dinámica, sin necesidad de dedicar demasiado tiempo al estudio.

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Módulo 1. Métodos Avanzados para CFD

1.1. Método de los Elementos Finitos (FEM)

1.1.1. Discretización del dominio. El elemento finito 
1.1.2. Funciones de forma. Reconstrucción del campo continuo 
1.1.3. Ensamblado de la matriz de coeficientes y condiciones de contorno 
1.1.4. Resolución del sistema de ecuaciones

1.2. FEM: Caso práctico. Desarrollo de un simulador FEM 

1.2.1. Funciones de forma 
1.2.2. Ensamblaje de la matriz de coeficientes y aplicación de condiciones de contorno 
1.2.3. Resolución del sistema de ecuaciones 
1.2.4. Postprocesado

1.3. Hidrodinámica de Partículas Suavizadas (SPH) 

1.3.1. Mapeado del campo fluido a partir de los valores de las partículas 
1.3.2. Evaluación de derivadas e interacción entre partículas 
1.3.3. La función de suavizado. El kernel 
1.3.4. Condiciones de contorno

1.4. SPH: Desarrollo de un simulador basado en SPH 

1.4.1. El kernel 
1.4.2. Almacenamiento y ordenación de las partículas en voxels 
1.4.3. Desarrollo de las condiciones de contorno 
1.4.4. Postprocesado

1.5. Simulación Directa Montecarlo (DSMC) 

1.5.1. Teoría cinético-molecular 
1.5.2. Mecánica estadística 
1.5.3. Equilibrio molecular 

1.6. DSMC: Metodología 

1.6.1. Aplicabilidad del método DSMC 
1.6.2. Modelización 
1.6.3. Consideraciones para la aplicabilidad del método 

1.7. DSMC: Aplicaciones 

1.7.1. Ejemplo en 0-D: Relajación térmica 
1.7.2. Ejemplo en 1-D: Onda de choque normal 
1.7.3. Ejemplo en 2-D: Cilindro supersónico 
1.7.4. Ejemplo en 3-D: Esquina supersónica 
1.7.5. Ejemplo complejo: Space Shuttle 

1.8. Método del Lattice- Boltzmann (LBM) 

1.8.1. Ecuación de Boltzmann y distribución de equilibro 
1.8.2. De Boltzmann a Navier-Stokes. Expansión de Chapman-Enskog 
1.8.3. De distribución probabilística a magnitud física 
1.8.4. Conversión de unidades. De magnitudes físicas a magnitudes del lattice 

1.9. LBM: Aproximación numérica 

1.9.1. El algoritmo LBM. Paso de transferencia y paso de colisión 
1.9.2. Operadores de colisión y normalización de momentos 
1.9.3. Condiciones de contorno 

1.10. LBM: Caso práctico 

1.10.1. Desarrollo de un simulador basado en LBM 
1.10.2. Experimentación con varios operadores de colisión 
1.10.3. Experimentación con varios modelos de turbulencia

Módulo 2. Modelos Avanzados en CFD

2.1. Multifísica 

2.1.1. Simulaciones Multifísicas 
2.1.2. Tipos de sistemas 
2.1.3. Ejemplos de aplicación 

2.2. Cosimulación Unidireccional 

2.2.1. Cosimulación Unidireccional. Aspectos avanzados 
2.2.2. Esquemas de intercambio de información 
2.2.3. Aplicaciones 

2.3. Cosimulación Bidireccional 

2.3.1. Cosimulación Bidireccional. Aspectos avanzados 
2.3.2. Esquemas de intercambio de información 
2.3.3. Aplicaciones 

2.4. Transferencia de Calor por Convección 

2.4.1. Transferencia de Calor por Convección. Aspectos avanzados 
2.4.2. Ecuaciones de transferencia de calor convectiva 
2.4.3. Métodos de resolución de problemas de convección 

2.5. Transferencia de Calor por Conducción 

2.5.1. Transferencia de Calor por Conducción. Aspectos avanzados 
2.5.2. Ecuaciones de transferencia de calor conductiva 
2.5.3. Métodos de resolución de problemas de conducción 

2.6. Transferencia de Calor por Radiación 

2.6.1. Transferencias de Calor por Radiación. Aspectos avanzados 
2.6.2. Ecuaciones de transferencia de calor por radiación 
2.6.3. Métodos de resolución de problemas de radiación 

2.7. Acoplamiento sólido-fluido calor 

2.7.1. Acoplamiento sólido-fluido calor 
2.7.2. Acoplamiento térmico sólido-fluido 
2.7.3. CFD y FEM 

2.8. Aeroacústica 

2.8.1. La aeroacústica computacional 
2.8.2. Analogías acústicas 
2.8.3. Métodos de resolución 

2.9. Problemas de Advección-difusión 

2.9.1. Problemas de Advección- difusión 
2.9.2. Campos Escalares 
2.9.3. Métodos de partículas 

2.10. Modelos de acoplamiento con flujo reactivo 

2.10.1. Modelos de Acoplamiento con Flujo Reactivo. Aplicaciones 
2.10.2. Sistema de ecuaciones diferenciales. Resolviendo la reacción química 
2.10.3. CHEMKINs 
2.10.4. Combustión: llama, chispa, Wobee 
2.10.5. Flujos reactivos en régimen no estacionario: hipótesis de sistema quasi-estacionario
2.10.6. Flujos reactivos en flujos turbulentos
2.10.7. Catalizadores

Módulo 3. Postprocesado, validación y aplicación en CFD

3.1. Postprocesado en CFD I 

3.1.1. Postprocesado sobre Plano y Superficies 
3.1.1. Postprocesado en el plano 
3.1.2. Postprocesado en superficies 

3.2. Postprocesado en CFD II 

3.2.1. Postprocesado Volumétrico 

3.2.1.1. Postprocesado volumétrico I 
3.2.1.2. Postprocesado volumétrico II 

3.3. Software libre de postprocesado en CFD 

3.3.1. Software libre de Postprocesado 
3.3.2. Paraview 
3.3.3. Ejemplo de uso de Paraview 

3.4. Convergencia de simulaciones 

3.4.1. Convergencia 
3.4.2. Convergencia de malla 
3.4.3. Convergencia numérica 

3.5. Clasificación de métodos 

3.5.1. Aplicaciones 
3.5.2. Tipos de fluidos 
3.5.3. Escalas 
3.5.4. Máquinas de cálculo 

3.6. Validación de modelos 

3.6.1. Necesidad de Validación 
3.6.2. Simulación vs Experimento 
3.6.3. Ejemplos de validación 

3.7. Métodos de simulación. Ventajas y Desventajas 

3.7.1. RANS 
3.7.2. LES, DES, DNS 
3.7.3. Otros métodos 
3.7.4. Ventajas y desventajas 

3.8. Ejemplos de métodos y aplicaciones 

3.8.1. Caso de cuerpo sometido a fuerzas aerodinámicas 
3.8.2. Caso térmico 
3.8.3. Caso multifase 

3.9. Buenas Prácticas de Simulación 

3.9.1. Importancia de las Buenas Prácticas 
3.9.2. Buenas Prácticas 
3.9.3. Errores en simulación 

3.10. Software comerciales y libres 

3.10.1. Software de FVM 
3.10.2. Software de otros métodos 
3.10.3. Ventajas y desventajas 
3.10.4. Futuro de simulación CFD 

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