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Escudo de la República de Colombia
Procesos y energía.
Dinámica de Fluidos Computacional

Resumen

En esta clase se realiza una introducción a la dinámica de fluidos computacional (CFD) que le permite al estudiante entender los principales principios de CFD. El curso hace énfasis en la solución de problemas prácticos de ingeniería mediante simulaciones CFD, sin descuidar la física y la matemática detrás de los softwares CFD. Si bien se presentan las ecuaciones más relevantes en CFD, el tratamiento matemático sólo da cuenta de las bases necesarias para entender CFD. Se revisan además temas adicionales claves en ingeniería como turbulencia, flujos multifásicos, sistemas reactivos, transferencia de calor, paralelización y User Defined Functions.

Profesor: Alejandro Molina

Fecha de inicio: 4 de Octubre de 2021

Duración: 16 semanas - 4 horas por semana

Modalidad: Virtual

Servidor Moodle: Por definir

Créditos: 4

Dirigido a

Ingeniero químico, mecánico, civil, de petróleos o profesiones afines

Objetivos

  • Describir el significado físico de los diferentes términos en las ecuaciones de CFD
  • Aprender a utilizar de forma eficiente un paquete CFD comercial (o de fuente abierta)
  • Cuantificar y analizar el error que se obtiene en las simulaciones CFD
  • Comparar distintos algoritmos para solución de CFD propuestos en la literatura

Beneficios del curso para el aspirante

Las competencias que adquirirá al final del curso son:

  • Operación de un paquete comercial de CFD
  • Capacidad para simular procesos de flujo mediante CFD

Perfil del docente


Nombre: Alejandro Molina

Hoja de vida: Link

Alejandro es profesor del departamento de Procesos y Energía de la Facultad de Minas de la Universidad Nacional de Colombia - Sede Medellín. Actualmente realiza investigación en temas relacionados con flujos reactivos. Es ingeniero químico de la Universidad Pontificia Bolivariana y obtuvo su doctorado en Ingeniería química y de combustibles de la Universidad de Utah en el 2002. Realizó un posdoctorado entre el 2003 y el 2006 en la Combustion Research Facility en el Laboratorio Nacional de Sandia, en Livermore, California en donde desarrolló investigación relacionada con diagnóstico láser, combustión de carbón en ambientes enriquecidos en oxígeno y en la producción de vidrio. En el 2006 se vinculó como profesor asociado a la Facultad de Minas donde actualmente es profesor titular. Sus áreas de investigación giran en torno al análisis de flujos reactivos mediante dinámica de fluidos computacional (CFD) y diagnóstico láser. Es miembro del grupo de investigación Bioprocesos y Flujos reactivos y, con el apoyo de los estudiantes de posgrado y demás miembros de su grupo de investigación, contribuye a diferentes campos de investigación que buscan mejorar el desempeño de la industria local. Ha dirigido proyectos en las áreas de exploración y refinación de petróleo, caracterización de suelos mediante espectroscopia de absorción por plasmas generados por láseres, laboratorios virtuales para la enseñanza de la ingeniería química y análisis CFD aplicado a la mejora de procesos industriales. Actualmente hace parte de proyectos de investigación relacionados con la prevención de accidentes por incendios y explosiones y a la optimización de plantas para reciclar baterías de plomo-ácido usadas y lidera asignaturas relacionadas con la preparación de café como introducción a la ingeniería química e ingeniería de reactores químicos a nivel de pregrado y dinámica de fluidos computacional e intensificación de procesos a nivel de posgrado.

Contenido de la asignatura

01

Generalidades del curso.

02

Introducción a CFD.

03

Definición del problema.

04

Mallas en CFD.

05

Modelamiento matemático de procesos de flujo.

06

Discretización.

07

Flujo turbulento.

08

Procesos de flujo multifase.

09

Procesos con flujo reactivo.

10

Herramientas para simulación CFD.

11

Generalidades del curso.

12

Transferencia de calor en CFD.

13

User defined functions.

14

Paralelización.

15

Posproceso.

16

Solidificación y fundición.

Metodología

Se combinarán estrategias de aprendizaje activo (orientado a la solución de problemas) con presentaciones sincrónicas de las cuales se grabarán videos para los estudiantes que no puedan asistir de forma sincrónica. El curso tiene una página web que concentra toda la información que se intercambia entre profesor y estudiante. Las reuniones se realizan en el salón de Google meet que está en el calendario.

Evaluación

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