Matricúlate ahora y conviértete en un experto Técnicas CFD ” 

Las técnicas de la Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) se utilizan para simular el movimiento de los fluidos, por lo que sus aplicaciones en el ámbito de la investigación, son múltiples y muy valiosas. Dentro de sus muchas ventajas, destacan el ahorro de costes, de tiempo y su calidad a la hora de simular o analizar condiciones que con otros métodos serían mucho más complicadas.  Para entender estas técnicas y sacarles el máximo rendimiento, son necesarios unos conocimientos y unas habilidades muy avanzadas. 

Por este motivo, TECH ha diseñado un Especialización en Técnicas CFD , para dotar al alumno de las competencias necesarias con las que poder afrontar una labor profesional de la máxima calidad y eficiencia en este campo. Y esto, a través de la profundización en temas como los Entornos de Supercomputación, Aplicación en 1D y 2D, Incertidumbres de entrada y de modelo físico o el Método de los Elementos Finitos (FEM) entre otros muchos aspectos de relevancia.  

Todo ello, con total libertad para el alumno para que pueda organizar sus horarios de estudio y compaginarlos con las otras actividades de su día a día, gracias a una cómoda modalidad 100% online. Además, con los contenidos más completos, la información más actualizada y los materiales multimedia más innovadores en materia de enseñanza, que han sido diseñados por el destacado equipo de expertos en CFD de TECH. 

Destaca en un sector en completo auge y alcanza tus objetivos más exigentes en el ámbito de la Dinámica de Fluidos Computacional”   

Esta Especialización en Técnicas CFD  contiene el programa educativo más completo y actualizado del mercado. Sus características más destacadas son:  

• El desarrollo de casos prácticos presentados por expertos en Técnicas CFD 
• Los contenidos gráficos, esquemáticos y eminentemente prácticos con los que está concebido recogen una información científica y práctica sobre aquellas disciplinas indispensables para el ejercicio profesional 
• Los ejercicios prácticos donde realizar el proceso de autoevaluación para mejorar el aprendizaje 
• Su especial hincapié en metodologías innovadoras  
• Las lecciones teóricas, preguntas al experto, foros de discusión de temas controvertidos y trabajos de reflexión individual 
• La disponibilidad de acceso a los contenidos desde cualquier dispositivo fijo o portátil con conexión a internet  

Accede a todo el contenido en Métodos Avanzados para CFD, desde el primer día y con total liberta” 

El programa incluye, en su cuadro docente, a profesionales del sector que vierten en esta capacitación la experiencia de su trabajo, además de reconocidos especialistas de sociedades de referencia y universidades de prestigio.  

Su contenido multimedia, elaborado con la última tecnología educativa, permitirá al profesional un aprendizaje situado y contextual, es decir, un entorno simulado que proporcionará una capacitación inmersiva programada para entrenarse ante situaciones reales.  

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. 

Adquiere nuevas habilidades gracias a la experimentación con operadores de colisión o modelos de turbulencia” 

Gracias al material teórico y práctico más completo, podrás poner a prueba tus nuevas competencias en Entornos de Supercomputación” 

La estructura y el contenido de este programa han sido diseñados por los reputados expertos que forman parte de TECH y que han volcado su experiencia y sus conocimientos más avanzados en el temario. Además, se han basado en las fuentes más rigurosas y actualizadas, así como en la metodología pedagógica más eficiente, el Relearning, que garantiza una correcta y natural asimilación de los conceptos esenciales. 

Un contenido de la máxima calidad en CFD para que alcances tus objetivos profesionales más ambiciosos”  

Módulo 1. Mecánica de fluidos y Computación de Altas Prestaciones 

1.1. Dinámica de mecánica de fluidos computacional 

1.1.1. El origen de la turbulencia 
1.1.2. La necesidad del modelado 
1.1.3. Proceso de trabajo en CFD 

1.2. Las Ecuaciones de la Mecánica de Fluidos 

1.2.1. La ecuación de la continuidad 
1.2.2. La ecuación de Navier-Stokes 
1.2.3. La ecuación de la energía 
1.2.4. Las ecuaciones promediadas de Reynolds 

1.3. El problema del cierre de las ecuaciones 

1.3.1. La hipótesis de Bousinesq 
1.3.2. La viscosidad turbulenta en un spray 
1.3.3. Modelado en CFD 

1.4. Números adimensionales y semejanza dinámica 

1.4.1. Números adimensionales en mecánica de fluidos 
1.4.2. El principio de la semejanza dinámica 
1.4.3. Ejemplo práctico: modelado en túneles de viento 

1.5. El Modelado de la Turbulencia 

1.5.1. Simulaciones numéricas directas 
1.5.2. Simulaciones de grandes remolinos 
1.5.3. Métodos RANS 
1.5.4. Otros métodos 

1.6. Técnicas experimentales 

1.6.1. PIV 
1.6.2. Hilo caliente 
1.6.3. Túneles de viento y agua 

1.7. Entornos de supercomputación 

1.7.1. Supercomputación. Ide futuro 
1.7.2. Manejo de un supercomputador 
1.7.3. Herramientas de uso 

1.8. Software en arquitecturas paralelas 

1.8.1. Entornos distribuidos: MPI 
1.8.2. Memoria compartida: GPU 
1.8.3. Grabado de datos: HDF5 

1.9. Grid computing 

1.9.1. Descripción de granjas de computadores 
1.9.2. Problemas paramétricos 
1.9.3. Sistemas de colas en grid computing 

1.10. GPU, el futuro del CFD 

1.10.1. Entornos GPU 
1.10.2. Programación en GPU 
1.10.3. Ejemplo práctico: Inteligencia artificial en fluidos usando GPU 

Módulo 2. Matematícas avanzadas para CFD  

2.1. Fundamentos matemáticos 

2.1.1. Gradientes, divergencias y rotacionales. Derivada total 
2.1.2. Ecuaciones diferenciales ordinarias 
2.1.3. Ecuaciones en derivadas parciales 

2.2. Estadística 

2.2.1. Medias y momentos 
2.2.2. Funciones de densidad de probabilidad 
2.2.3. Correlación y espectros de energía 

2.3. Soluciones fuertes y débiles de una ecuación diferencial 

2.3.1. Bases de funciones. Soluciones fuertes y débiles 
2.3.2. El método de los volúmenes finitos. La ecuación del calor 
2.3.3. El método de los volúmenes finitos. Navier-Stokes 

2.4. El Teorema de Taylor y la Discretización en tiempo y espacio 

2.4.1. Diferencias finitas en 1 dimensión. Orden de error 
2.4.2. Diferencias finitas en 2 dimensiones
2.4.3. De ecuaciones continuas a ecuaciones algebraicas 

2.5. Resolución de problemas algebraicos, método LU 

2.5.1. Métodos de resolución de problemas algebraicos 
2.5.2. El método LU en matrices llenas 
2.5.3. El método LU en matrices dispersas 

2.6. Resolución de problemas algebraicos, métodos iterativos I 

2.6.1. Métodos iterativos. Residuos 
2.6.2. El método de Jacobi 
2.6.3. Generalización del método de Jacobi 

2.7. Resolución de problemas algebraicos, métodos iterativos II 

2.7.1. Métodos multimalla: ciclo en V: interpolación 
2.7.2. Métodos multimalla: ciclo en V: extrapolación 
2.7.3. Métodos multimalla: ciclo en W 
2.7.4. Estimación del error 

2.8. Autovalores y autovectores 

2.8.1. El problema algebraico 
2.8.2. Aplicación a la ecuación del calor 
2.8.3. Estabilidad de ecuaciones diferenciales 

2.9. Ecuaciones de evolución nolineales 

2.9.1. Ecuación del calor: métodos explícitos 
2.9.2. Ecuación del calor: métodos implícitos 
2.9.3. Ecuación del calor: métodos Runge-Kutta 

2.10. Ecuaciones estacionarias nolineales 

2.10.1. El método de Newton-Raphson 
2.10.2. Aplicación en 1D 
2.10.3. Aplicación en 2D 

Módulo 3. CFD en Entornos de Aplicación: Métodos de los Volúmenes Finitos 

3.1. Métodos de los Volúmenes Finitos  

3.1.1. Definiciones en FVM  
3.1.2. Antecedentes históricos  
3.1.3. MVF en Estructuras  

3.2. Términos fuente  

3.2.1. Fuerzas volumétricas externas  

3.2.1.1. Gravedad, fuerza centrífuga  

3.2.2. Término fuente volumétrico (masa) y de presión (evaporación, cavitación, química)  
3.2.3. Término fuente de escalares  

3.2.3.1. Temperatura, especies 

3.3. Aplicaciones de las condiciones de contorno  

3.3.1. Entradas y salidas  
3.3.2. Condición de simetría  
3.3.3. Condición de pared  

3.3.3.1. Valores impuestos  
3.3.3.2. Valores a resolver por cálculo en paralelo  
3.3.3.3. Modelos de pared  

3.4. Condiciones de contorno  

3.4.1. Condiciones de contorno conocidas: Dirichlet  

3.4.1.1. Escalares  
3.4.1.2. Vectoriales  

3.4.2. Condiciones de contorno con derivada conocida: Neumann  

3.4.2.1. Gradiente cero 
3.4.2.2. Gradiente finito  

3.4.3. Condiciones de contorno cíclicas: Born-von Karman  
3.4.3. Otras condiciones de contorno: Robin  

3.5. Integración temporal  

3.5.1. Euler explícito e implícito  
3.5.2. Paso temporal de Lax-Wendroff y variantes (Richtmyer y MacCormack)  
3.5.3. Paso temporal multietapa Runge-Kutta 

3.6. Esquemas Upwind 

3.6.1. Problema de Riemman 
3.6.2. Principales esquemas upwind: MUSCL, Van Leer, Roe, AUSM 
3.6.3. Diseño de un esquema espacial upwind 

3.7. Esquemas de alto orden  

3.7.1. Galerkin discontinuos de alto orden  
3.7.2. ENO y WENO  
3.7.3. Esquemas de Alto Orden. Ventajas y Desventajas  

3.8. Bucle de convergencia de la presión-velocidad  

3.8.1. PISO  
3.8.2. SIMPLE, SIMPLER y SIMPLEC  
3.8.3. PIMPLE  
3.8.3. Bucles en régimen transitorio  

3.9. Contornos móviles  

3.9.1. Técnicas de remallado  
3.9.2. Mapeado: sistema de referencia móvil  
3.9.3. Immersed boundary method  
3.9.3. Mallas superpuestas  

3.10. Errores e incertidumbres en el modelado de CFD  

3.10.1. Precisión y exactitud  
3.10.2. Errores numéricos  
3.10.3. Incertidumbres de entrada y del modelo físico 

Módulo 4. Métodos Avanzados para CFD 

4.1. Método de los Elementos Finitos (FEM) 

4.1.1. Discretización del dominio. El elemento finito 
4.1.2. Funciones de forma. Reconstrucción del campo continuo 
4.1.3. Ensamblado de la matriz de coeficientes y condiciones de contorno 
4.1.4. Resolución del sistema de ecuaciones 

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

4.2.1. Funciones de forma 
4.2.2. Ensamblaje de la matriz de coeficientes y aplicación de condiciones de contorno 
4.2.3. Resolución del sistema de ecuaciones 
4.2.4. Postprocesado 

4.3. Hidrodinámica de Partículas Suavizadas (SPH) 

4.3.1. Mapeado del campo fluido a partir de los valores de las partículas 
4.3.2. Evaluación de derivadas e interacción entre partículas 
4.3.3. La función de suavizado. El kernel 
4.3.4. Condiciones de contorno 

4.4. SPH: Desarrollo de un simulador basado en SPH 

4.4.1. El kernel 
4.4.2. Almacenamiento y ordenación de las partículas en voxels 
4.4.3. Desarrollo de las condiciones de contorno 
4.4.4. Postprocesado 

4.5. Simulación Directa Montecarlo ( DSMC) 

4.5.1. Teoría cinético-molecular 
4.5.2. Mecánica estadística 
4.5.3. Equilibrio molecular 

4.6. DSMC: Metodología 

4.6.1. Aplicabilidad del método DSMC 
4.6.2. Modelización 
4.6.3. Consideraciones para la aplicabilidad del método 

4.7. DSMC: Aplicaciones 

4.7.1. Ejemplo en 0-D: Relajación térmica 
4.7.2. Ejemplo en 1-D: Onda de choque normal 
4.7.3. Ejemplo en 2-D: Cilindro supersónico 
4.7.4. Ejemplo en 3-D: Esquina supersónica 
4.7.4. Ejemplo complejo: Space Shuttle 

4.8. Método del Lattice- Boltzmann (LBM) 

4.8.1. Ecuación de Boltzmann y distribución de equilibro 
4.8.2. De Boltzmann a Navier-Stokes. Expansión de Chapman-Enskog 
4.8.3. De distribución probabilística a magnitud física 
4.8.4. Conversión de unidades. De magnitudes físicas a magnitudes del lattice 

4.9. LBM: Aproximación numérica 

4.9.1. El algoritmo LBM. Paso de transferencia y paso de colisión 
4.9.2. Operadores de colisión y normalización de momentos 
4.9.3. Condiciones de contorno 

4.10. LBM: Caso práctico 

4.10.1. Desarrollo de un simulador basado en LBM 
4.10.2. Experimentación con varios operadores de colisión 
4.10.3. Experimentación con varios modelos

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