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Módulo 1. El modelado de la turbulencia en Fluido 

1.1. La turbulencia. Características claves 

1.1.1. Disipación y difusividad 
1.1.2. Escalas características. Ordenes de magnitud 
1.1.3. Números de Reynolds 

1.2. Definiciones de Turbulencia. De Reynolds a nuestros días 

1.2.1. El problema de Reynolds. La capa límite 
1.2.2. Meteorología, Richardson y Smagorinsky 
1.2.3. El problema del caos 

1.3. La cascada de energía 

1.3.1. Las escalas más pequeñas de la turbulencia 
1.3.2. Las hipótesis de Kolmogorov 
1.3.3. El exponente de la cascada 

1.4. El problema de cierre revisitado 

1.4.1. 10 incógnitas y 4 ecuaciones 
1.4.2. La ecuación de la energía cinética turbulenta
1.4.3. El ciclo de la turbulencia 

1.5. La viscosidad turbulenta

1.5.1. Antecedentes históricos y paralelismos 
1.5.2. Problema iniciático: chorros 
1.5.3. La viscosidad turbulenta en problemas CFD 

1.6. Los métodos RANS 

1.6.1. La hipótesis de la viscosidad turbulenta 
1.6.2. Las ecuaciones de RANS 
1.6.3. Métodos RANS. Ejemplos de uso 

1.7. La evolución de LES 

1.7.1. Antecedentes históricos 
1.7.2. Filtros espectrales 
1.7.3. Filtros espaciales. El problema en la pared 

1.8. Turbulencia de pared I

1.8.1. Escalas características 
1.8.2. Las ecuaciones del momento 
1.8.3. Las regiones de un flujo turbulento de pared 

1.9. Turbulencia de pared II 

1.9.1. Capas límites 
1.9.2. Los números adimensionales de una capa límite 
1.9.3. La solución de Blasius 

1.10. La ecuación de la energía 

1.10.1. Escalares pasivos 
1.10.2. Escalares activos. La aproximación de Bousinesq 
1.10.3. Flujos de Fanno y Rayleigh 

Módulo 2. Fluidos Compresibles 

2.1. Fluidos compresibles 

2.1.1. Fluidos comprensibles y fluidos incompresibles. Diferencias 
2.1.2. Ecuación de estado 
2.1.3. Ecuaciones diferenciales de los fluidos compresibles 

2.2. Ejemplos prácticos del régimen compresible

2.2.1. Ondas de choque 
2.2.2. Expansión de Prandtl-Meyer 
2.2.3. Toberas

2.3. Problema de Riemann 

2.3.1. El problema de Riemann 
2.3.2. Solución del problema de Riemann por características 
2.3.3. Sistemas no lineales: Ondas de choque. Condición de Rankine-Hugoniot 
2.3.4. Sistemas no lineales: Ondas y abanicos de expansión. Condición de entropía 
2.3.5. Invariantes de Riemann 

2.4. Ecuaciones de Euler 

2.4.1. Invariantes de las ecuaciones de Euler 
2.4.2. Variables conservativas vs variables primitivas 
2.4.3. Estrategias de solución 

2.5. Soluciones al problema de Riemann 

2.5.1. Solución exacta 
2.5.2. Métodos numéricos conservativos 
2.5.3. Método de Godunov 
2.5.4. Flux Vector Splitting 

2.6. Riemann solvers aproximados 

2.6.1. HLLC 
2.6.2. Roe 
2.6.3. AUSM 

2.7. Métodos de mayor orden 

2.7.1. Problemas de los métodos de mayor orden 
2.7.2. Limiters y métodos TVD 
2.7.3. Ejemplos Prácticos 

2.8. Aspectos adicionales del Problema de Riemann 

2.8.1. Ecuaciones no homogéneas 
2.8.2. Splitting dimensional 
2.8.3. Aplicaciones a las ecuaciones de Navier-Stokes

2.9. Regiones con altos gradientes y discontinuidades 

2.9.1. Importancia del mallado 
2.9.2. Adaptación automática de malla (AMR) 
2.9.3. Métodos Shock Fitting 

2.10. Aplicaciones del flujo compresible 

2.10.1. Problema de Sod 
2.10.2. Cuña supersónica 
2.10.3. Tobera convergente-divergente 

Módulo 3. Flujo multifásico 

3.1. Los regímenes de flujo 

3.1.1. Fase continuas 
3.1.2. Fase discreta 
3.1.3. Poblaciones de fase discreta 

3.2. Fases continuas 

3.2.1. Propiedades de la interface líquido-gas 
3.2.2. Cada fase un dominio 
3.2.3. Resolución de fases de manera independiente
3.2.4. Solución acoplada 
3.2.5. La fracción de fluido como escalar descriptivo de la fase 
3.2.6. Reconstrucción de la interface líquido gas 

3.3. Simulación marina 

3.3.1. Regímenes de oleaje. Altura de las olas vs profundidad 
3.3.2. Condición de contorno de entrada. Simulación de oleaje 
3.3.3. Condición de contorno de salida no reflexiva. La playa numérica 
3.3.4. Condiciones de contorno laterales. Viento lateral y deriva 

3.4. Tensión superficial 

3.4.1. Fenómeno Físico de la Tensión Superficial 
3.4.2. Modelado 
3.4.3. Interacción con superficies. Ángulo de humectancia 

3.5. Cambio de fase 

3.5.1. Términos fuente y sumidero asociados al cambio de fase 
3.5.2. Modelos de evaporación 
3.5.3. Modelos de condensación y precipitación. Nucleación de gotas 
3.5.4. Cavitación 

3.6. Fase discreta: partículas, gotas y burbujas 

3.6.1. La fuerza de resistencia 
3.6.2. La fuerza de flotación 
3.6.3. Inercia 
3.6.4. Movimiento Browniano y efectos de la turbulencia 
3.6.5. Otras fuerzas 

3.7. Interacción con el fluido circundante 

3.7.1. Generación a partir de fase continuas 
3.7.2. Arrastre aerodinámico 
3.7.3. Interacción con otras entidades, coalescencia y ruptura 
3.7.4. Condiciones de contorno 

3.8. Descripción estadística de poblaciones de partículas. Paquetes 

3.8.1. Transporte de poblaciones 
3.8.2. Condiciones de contorno de poblaciones 
3.8.3. Interacciones de poblaciones 
3.8.4. Extendiendo la fase discreta a poblaciones 

3.9. Lámina de agua 

3.9.1. Hipótesis de Lámina de Agua 
3.9.2. Ecuaciones y modelado 
3.9.3. Término fuente a partir de partículas 

3.10. Ejemplo de aplicación con OpenFOAM 

3.10.1. Descripción de un problema industrial 
3.10.2. Setup y simulación 
3.10.3. Visualización e interpretación de resultados 

Módulo 4. Modelos Avanzados en CFD

4.1. Multifísica 

4.1.1. Simulaciones Multifísicas 
4.1.2. Tipos de sistemas 
4.1.3. Ejemplos de aplicación

4.2. Cosimulación Unidireccional 

4.2.1. Cosimulación Unidireccional. Aspectos avanzados 
4.2.2. Esquemas de intercambio de información 
4.2.3. Aplicaciones 

4.3. Cosimulación Bidireccional 

4.3.1. Cosimulación Bidireccional. Aspectos avanzados 
4.3.2. Esquemas de intercambio de información 
4.3.3. Aplicaciones 

4.4. Transferencia de Calor por Convección 

4.4.1. Transferencia de Calor por Convección. Aspectos avanzados 
4.4.2. Ecuaciones de transferencia de calor convectiva 
4.4.3. Métodos de resolución de problemas de convección 

4.5. Transferencia de Calor por Conducción 

4.5.1. Transferencia de Calor por Conducción. Aspectos avanzados 
4.5.2. Ecuaciones de transferencia de calor conductiva 
4.5.3. Métodos de resolución de problemas de conducción 

4.6. Transferencia de Calor por Radiación 

4.6.1. Transferencias de Calor por Radiación. Aspectos avanzados 
4.6.2. Ecuaciones de transferencia de calor por radiación 
4.6.3. Métodos de resolución de problemas de radiación 

4.7. Acoplamiento sólido-fluido calor 

4.7.1. Acoplamiento sólido-fluido calor 
4.7.2. Acoplamiento térmico sólido-fluido 
4.7.3. CFD y FEM 

4.8. Aeroacústica 

4.8.1. La aeroacústica computacional 
4.8.2. Analogías acústicas 
4.8.3. Métodos de resolución 

4.9. Problemas de Advección-difusión 

4.9.1. Problemas de Advección- difusión 
4.9.2. Campos Escalares 
4.9.3. Métodos de partículas 

4.10. Modelos de acoplamiento con flujo reactivo 

4.10.1. Modelos de Acoplamiento con Flujo Reactivo. Aplicaciones 
4.10.2. Sistema de ecuaciones diferenciales. Resolviendo la reacción química 
4.10.3. CHEMKINs 
4.10.4. Combustión: llama, chispa, Wobee 
4.10.5. Flujos reactivos en régimen no estacionario: hipótesis de sistema quasi-estacionario
4.10.6. Flujos reactivos en flujos turbulentos
4.10.7. Catalizadores 

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