Máster en Ingeniería de Vehículos de Competición MVC AERODINÁMICA Y CFD II

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1 Máster en Ingeniería de Vehículos de Competición MVC AERODINÁMICA Y CFD II

2 Asignatura: AERODINÁMICA Y CFD II Créditos: 6 Curso: 1º Semestre: 2º Profesor: Timoteo Briet Blanes / Enrique Scalabroni / Carlos Ariel Garrido Mendoza Curso académico: REQUISITOS PREVIOS Haber cursado la Asignatura de Máster en Ingeniería de Vehículos de Competición: Aerodinámica y CFD I. 2. DESCRIPCIÓN DE CONTENIDOS - Antecedentes históricos. - Definiciones. - Discretización; definición, modelos varios. - Diferencias avanzadas, retardadas, centradas y otras de más orden. Errores y aproximaciones. - Discretización de las ecuaciones de Navier Stokess. - Factores de relajación, Courant, Turbulencia, convergencia. - Espesor de la capa límite. - Condiciones geométricas que debe cumplir el CAD. - Mallado; tipos de mallado, errores. Capa límite. Y+. - Corrección de malla; malla idónea. - Software Star CCM+; geometría, mallado, programación, post proceso de resultados. - Prácticas de mallado. - Ejemplos de simulaciones: - Aerodinámica externa de un coche. - Rotación de ruedas. - Suelo rodante. - Radiadores; pérdida de carga. - Refrigeración. - Llenado de un depósito. - Inyección de moldes. - Bridas, air box. - Aberturas alternativas de pistones y válvulas. - Intercambiadores de calor. - Mezclas y agitadores para mezclas. - Vibración heave, roll, pitch y yaw de un coche: aero transitoria. - Adelantamiento de coches entre sí; efectos y valores. - Interacción fluido estructura: deformación de un alerón. - Interacción fluido estructura: movimiento de un barco en agua con olas. - Aerogenerador. - Dispersión de contaminantes. - HVAC. - Turbinas y turbomaquinaria en general. - Automatización de procesos reiterativos. - Post proceso: campos escalares, campos vectoriales, stream lines, etc. - Ejemplos reales sobre coches de competición: LMP1, Megane Trophy, Fórmula 1, GP2, Fórmula 3, etc / AERODINÁMICA Y CFD II [2] 09/02/2015

3 Se realizarán conferencias y charlas por parte de expertos de reconocido prestigio de manera periódica. 3. COMPETENCIAS QUE ADQUIERE EL ESTUDIANTE Y 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 del paquete informático CFD Star CCM+ y aprender a utilizarlo. 4.- Comprender los procedimientos de CFD a fin de poder adecuarse a otro software. 5.- Aplicar software de apoyo como CAD (CATIA), Mathcad, Matlab o Excel que ayuden al estudio CFD. 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, en especial en el campo capa límite, fuerzas, régimen externo, centro de presión y Aero Map y en diseño CAD. 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, programar simulaciones con Star CCM+ relacionadas con automóviles de competición y analizar los resultados obtenidos. Los modelos a ensayar procederán de diseños propios o diseños escaneados mediante Scan 3D. La automatización de procesos será muy 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 analizarlas. 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. UACIÓN / AERODINÁMICA Y CFD II [3] 09/02/2015

4 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. HANDBOOK OF COMPUTATIONAL FLUID MECHANICS, ROGER PEYRET, ISBN ANSYS FLUENT - CFX MANUALS 3. STAR CCM+ MANUALS, VERSIONES 4, 6 Y BREVE CURRICULUM DEL PROFESORADO Timoteo Briet Blanes Coordinador Máster en Ingeniería de Vehículos de Competición Licenciado en Matemáticas y Doctorando en Ingeniería Industrial por la Universidad de Nebrija. Ha trabajado en GP2 y F3 y participado en innumerables proyectos de diseño y optimización de coches (Fórmulas monoplazas para circuito, coches de Rallys, Deportivos, Coches turismo), de igual forma ha participado en optimización de motos de competición (125 cc de Aprilia 2009), también en el diseño de autocares de largo recorrido y bajo consumo (Tata Motors). Pertenece a un grupo de investigación y desarrollo de Análisis / AERODINÁMICA Y CFD II [4] 09/02/2015

5 aero-post-rig; especialidad en Lap Time, Aerodinámica, CFD, Ecuaciones de Navier Stokes, diseño Túnel de Viento, etc. Ha sido Profesor en Másters de Ingeniería de Competición en España, Sudamérica y (Le Mans) Francia. Enrique Héctor Scalabroni Ingeniero Industrial con una amplia experiencia en el Mundo de la Competición: Ladislao Haida Competición en Argentina, Avante Fórmula Renault Argentina, Equipo Argentino oficial de Renault, Dallara Automobile en Italia durante 4 años (desarrollo de Fórmula 3 y otros, así como el diseño de su túnel de viento), Ferrari F1 con Alain Prost, Williams con Patrick Head y Frank Williams, Lotus F1, Peugeot Sport en Sport Prototipos (París, Francia), Ikuzawa F1 y Maxim Conceptual Engineering (Inglaterra), Asiatech Motores de F1 (París Francia e Inglaterra), Jefe y propietario del equipo de GP2 - BCN Competition and Motorsport SL (Barcelona, España). Carlos Ariel Garrido Mendoza Especialista en CFD; trabaja actualmente en la UPM (Escuela de Navales) en el grupo denominado Model Basin Research Group y Department of Sciences Applied to Naval Engineering. También ha trabajado en la University of Maine (USA) en el grupo Hidrodinámica de estructuras flotantes y CFD. Ha trabajado en la Universidad de Los Andes (Venezuela) en el grupo Motores de combustión interna. Posee el Doctorado Maritime Technology por la Universidad de Madrid UPM (ETSI Navales). Posse dos Másters: Energy Technologies for Sustainable Development por la UPM (ETSI Navales ) e Ingeniería Aerospacial, por la Universidad de Madrid (ETSI Aeronauticos). Ha trabajado en innumerables proyectos CFD en buques, aviones y coches. También especialista en diseño CAD adaptado a Simulación CFD. 8. LOCALIZACIÓN DEL PROFESOR Profesor y Coordinador de la asignatura: Prof. Timoteo Briet Mail: tbriet@nebrija.es / AERODINÁMICA Y CFD II [5] 09/02/2015