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CFD · Intermedio · Curso insignia

CFD para Ingenieros Mecánicos

Aprende a plantear y revisar simulaciones CFD de flujo y calor, con casos guiados y referencias de validación.

Empiezo por los fenómenos de transporte y el funcionamiento del solver. Desde ahí trabajaremos el planteamiento del dominio y la revisión de resultados, hasta abordar flujo compresible y un caso integrador.

Nivel intermedioCasos con validación citada
0 módulos
0 lecciones
0 casos guiados
Del dominio al resultado

La simulación empieza al recortar el volumen de fluido

¿Dónde sitúas la salida? ¿Puedes usar simetría? Dedico un módulo a definir el problema antes de resolverlo. Incluye la extracción del volumen de fluido y los criterios de aceptación del análisis.

Después entran el mallado y la turbulencia. El recorrido añade transferencia de calor y problemas transitorios, y aborda multifásico esencial y flujo compresible. El cierre reúne verificación interna y validación externa en un caso integrador.

Programa

De transporte a validación CFD: 12 módulos

La tubería recta a presión aparece en el módulo del solver. Más adelante estudiarás el desprendimiento de vórtices y el flujo en una tobera convergente-divergente. Abre cada módulo para consultar sus lecciones.

  • Por qué CFD no es apretar Solve
  • El Framework CLAVE aplicado a fluidos
  • Qué resuelve este curso y qué no
  • Cómo estudiar este curso
  • Fenómenos de transporte para mecánicos
  • Navier-Stokes sin dolor
  • Los números que mandan: Re, Pr, Nu, Ma, St
  • Capa límite: donde se decide todo
  • Separación, recirculación y estela
  • Laminar vs turbulento
  • Estacionario vs transitorio
  • Del continuo al volumen finito
  • Esquemas de discretización
  • Acoplamiento presión-velocidad
  • Convergencia: residuales no bastan
  • Difusión numérica y errores del método
  • CASO GUIADO: tubería recta a presión
  • La pregunta técnica antes del dominio
  • Qué física domina: checklist de decisión
  • Extraer el volumen de fluido
  • Dónde cortar: desarrollos, distancias y simetrías
  • Criterios de aceptación en CFD
  • CASO GUIADO: definición completa sin resolver
  • Por qué la malla CFD no es la malla FEA
  • y+ y las capas de prisma
  • Tipologías de celda: tet, hexa, poliedros
  • Métricas de calidad que el solver castiga
  • Independencia de malla en CFD
  • CASO GUIADO: expansión brusca
  • El problema de cierre
  • La jerarquía completa: RANS, URANS, DES, LES, DNS
  • Familia RANS práctica
  • Tratamiento de pared
  • Cuándo RANS no alcanza
  • CASO GUIADO: difusor con separación suave
  • Entradas: velocidad, caudal, presión
  • Salidas y su ubicación
  • Paredes, simetría y periodicidad
  • De la hoja de datos al setup
  • Inicialización y estrategia de arranque
  • CASO GUIADO: placa de orificio
  • Conjugado o no conjugado
  • Convección forzada
  • Convección natural
  • Radiación: cuándo importa
  • Fronteras térmicas
  • CASO GUIADO: cilindro caliente en flujo cruzado
  • El estacionario que no converge
  • Paso de tiempo y CFL
  • URANS: alcances y límites
  • De la señal al espectro
  • FIV: del vórtice a la vibración
  • CASO GUIADO: desprendimiento de vórtices en cilindro
  • El mapa multifásico
  • VOF: la interfase como resultado
  • CASO GUIADO VOF: colapso de columna de agua
  • DPM: partículas lagrangianas
  • Erosión con DPM
  • CASO GUIADO DPM: codo con arena
  • Cuándo esto se queda corto
  • Mach y el criterio del 0.3
  • Flujo estrangulado (choked)
  • Ondas de choque y expansión
  • Setup compresible
  • CASO GUIADO: tobera convergente-divergente
  • Criterio industrial: descarga crítica
  • Verificación interna CFD
  • Validación externa
  • Comunicar límites e incertidumbre
  • Postproceso con criterio
  • El reporte CFD defendible
  • CASO INTEGRADOR, parte 1
  • CASO INTEGRADOR, parte 2
Avísame del lanzamiento
Qué revisarás en el modelo

Convergencia y malla tienen lecciones propias

El programa dedica espacio a los errores de discretización y a las decisiones de configuración. Estas revisiones acompañan a los casos de flujo.

01

Residuos y convergencia

El módulo del solver aborda por qué los residuos no bastan para evaluar la convergencia. También incluye difusión numérica y errores del método.

02

Independencia de malla y pared

Estudiarás y+ y las capas de prisma, junto con las métricas de calidad de celda. La independencia de malla tiene una lección específica en M5.

03

Condiciones de borde desde la hoja de datos

M7 trata las entradas y la ubicación de las salidas. Incluye paredes, simetría y periodicidad, además de la inicialización del cálculo.

04

Verificación y validación

M12 distingue la verificación interna de la validación externa. Incluye postproceso y comunicación de los límites e incertidumbre del resultado.

Referencias de los casos

De Hagen-Poiseuille al benchmark OECD/NEA Vattenfall

Los casos guiados tienen una referencia de validación citada. Entre ellas están Hagen-Poiseuille y el diagrama de Moody, los ensayos de Armaly y de Driver & Seegmiller, e ISO 5167.

También trabajaremos con referencias de Churchill-Bernstein, Roshko, Martin & Moyce y NASA CDV. El recorrido llega hasta el benchmark OECD/NEA Vattenfall y termina con dos lecciones dedicadas al caso integrador.

AA Asdrúbal Ayestarán
Asdrúbal Ayestarán

El planteamiento del CFD, con Asdrúbal Ayestarán

Partimos del transporte para explicar las decisiones del modelo CFD.

Llevo 20 años en consultoría de simulación. Empiezo por el transporte y por lo que hace el solver con las ecuaciones. El programa avanza hacia la selección de física y termina en la revisión del análisis. Quiero que nuestros alumnos puedan explicar las decisiones del modelo y los límites del resultado.

Antes de resolver, hay que decidir qué pregunta debe responder el modelo.

El tiempo entra en M9

Paso de tiempo y CFL, alcances de URANS y lectura de la señal en el espectro. El caso es el desprendimiento de vórtices en un cilindro.

Superficie libre y partículas en M10

VOF se trabaja con el colapso de una columna de agua. DPM aparece en el caso de un codo con arena, dentro del bloque de erosión.

Antes de dejar tu correo

Alcance y preparación para estudiar CFD

Deja tu correo en «Avísame del lanzamiento» para recibir el aviso de apertura e inscribirte. El curso aborda el planteamiento del dominio, la discretización por volúmenes finitos y la revisión de resultados. Puedes consultar el temario para conocer el recorrido desde los fenómenos de transporte hasta el informe CFD.

Empieza con una introducción al curso y continúa con fenómenos de transporte para mecánicos. Incluye Navier-Stokes, números adimensionales y capa límite. Después estudia el solver por volúmenes finitos y su convergencia. La tubería recta a presión es el caso guiado de ese bloque, antes de abordar el mallado CFD.

Los conceptos y criterios del curso son agnósticos de software. Estudiarás la discretización por volúmenes finitos, las condiciones de borde y la revisión de resultados. Dentro del curso se identifica la herramienta de cada demostración. Para reproducir una práctica, comprueba que tu solver permite configurar la física y los modelos correspondientes.

M8 aborda la elección entre análisis conjugado y no conjugado, además de convección forzada y natural. Incluye cuándo importa la radiación y cómo definir las condiciones de borde térmicas. El caso guiado es un cilindro caliente en flujo cruzado. Es el bloque térmico del recorrido general de CFD.

M6 presenta el problema de cierre y la jerarquía de modelos, desde RANS hasta DNS. El trabajo práctico se centra en RANS y tratamiento de pared; M9 incluye URANS y sus límites. LES y DES se abordan como criterio para decidir cuándo escalar el análisis, sin prometer su ejecución. Quedan fuera combustión, interacción fluido-estructura y turbomaquinaria.

M12 reúne verificación interna y validación externa. Después trata cómo comunicar límites e incertidumbre, el postproceso y el reporte CFD. El caso integrador ocupa dos lecciones al final del módulo. El recorrido busca que puedas explicar qué comprobaste en el modelo y qué respaldo tiene el resultado que presentas.

Aviso de apertura

¿Quieres estudiar el recorrido completo de CFD?

El programa va del transporte al reporte CFD, con casos de flujo y calor. Deja tu correo y te aviso cuando abra el curso.

Solo el aviso de apertura · caeacademia.com

CFD para Ingenieros Mecánicos

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