Nombre: HIDRODINÁMICA NAVAL AVANZADA
Código: 232101008
Carácter: Obligatoria
ECTS: 6
Unidad Temporal: Cuatrimestral
Despliegue Temporal: Curso 1º - Segundo cuatrimestre
Menciones/Especialidades:
Lengua en la que se imparte: Castellano
Carácter: Presencial
Nombre y apellidos: LEGAZ ALMANSA, MARÍA JOSÉ
Área de conocimiento: Construcciones Navales
Departamento: Física Aplicada y Tecnología Naval
Teléfono:
Correo electrónico: mariajose.legaz@upct.es
Horario de atención y ubicación durante las tutorias:
martes - 17:00 / 18:30
EDIFICIO DE LA ETSINO Y LA EICM, planta 0, Despacho R cita previa email
Se recomienda pedir una cita previamente por correo electrónico.
viernes - 12:00 / 14:00
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Cita previa email
Titulaciones:
Categoría profesional: Profesora Titular de Universidad
Nº de quinquenios: 1
Nº de sexenios: 0
Curriculum Vitae: Perfil Completo
Nombre y apellidos: ALONSO PARDO, BIENVENIDO PEDRO
Área de conocimiento: Construcciones Navales
Departamento: Física Aplicada y Tecnología Naval
Teléfono: 968338833
Correo electrónico: bienvenido.alonso@upct.es
Horario de atención y ubicación durante las tutorias:
miércoles - 15:30 / 16:25
EDIFICIO DE LA ETSINO Y LA EICM, planta 0, Despacho PROFESORES ASOCIADOS
Citar previamente por email en bienvenido.alonso@upct.es para asegurar la presencia del profesor, que por su trabajo en Navantia puede no estar en Cartagena.
Titulaciones:
Categoría profesional: Profesor Asociado
Nº de quinquenios: No procede por el tipo de figura docente
Nº de sexenios: No procede por el tipo de figura docente
Curriculum Vitae: Perfil Completo
[CB6 ]. Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación
[CB7 ]. Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio
[CB8 ]. Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios
[CB9 ]. Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades
[CG01 ]. Capacidad para resolver problemas complejos y para tomar decisiones con responsabilidad sobre la base de los conocimientos científicos y tecnológicos adquiridos en materias básicas y tecnológicas aplicables en la ingeniería naval y oceánica, y en métodos de gestión.
[CG06 ]. Capacidad para realizar investigación, desarrollo e innovación en productos, procesos y métodos navales y oceánicos.
[CG07 ]. Capacidad de integración de sistemas marítimos complejos y de traducción en soluciones viables.
[TN2 ]. Conocimiento avanzado de la hidrodinámica naval para su aplicación a la optimización de carenas, propulsores y apéndices.
[T04 ]. Utilizar con solvencia los recursos de información
[T07 ]. Diseñar y emprender proyectos innovadores
Conocer las técnicas de CFDs y su aplicación para el diseño de carenas, apéndices y propulsores.
Conocer la utilización de un software de CFDs comercial y su aplicación para el diseño de carenas, apéndices y propulsores.
Conocer las técnicas avanzadas de ensayos en canales que se aplican en la actualidad.
Conocer los avances en la hidrodinámica naval actual.
Conocer el procedimiento de proyecto de propulsores por cálculo directo aplicando las teorías de la circulación y la nueva teoría de la impulsión.
Conocer los métodos de cálculo en la hidrodinámica de embarcaciones rápidas y propulsión basada en hidrojets.
Introducción a la hidrodinámica numérica. Modelos físico-matemáticos. Condiciones de contorno. Modelización de la capa límite e interfase aire-agua en problemas navales. Introducción a los modelos de turbulencia. Técnicas básicas y numéricas empleadas en CFDs. Optimización de carenas y apéndices con técnicas CFD. Proyecto de propulsores mediante técnicas de cálculo directo. Teorías de la Circulación aplicadas a propulsores: líneas y superficies sustentadoras. Nueva teoría de la impulsión. Hidrodinámica de embarcaciones rápidas. Hidrodinámica de sistemas de propulsión mediante hidrojets.
UNIDAD 0. Repaso de hidrodinámica naval básica.
UNIDAD 1. Diseño de formas avanzado. Influencia de las formas, bulbo y apéndices en la resistencia
1. Análisis avanzado de las componentes de la resistencia
2. Influencia de las relaciones dimensionales y coeficientes. Estrategia del diseño avanzado de formas.
3. Cálculo y diseño de bulbos.
UNIDAD 2. Hidrodinámica numérica.
4. Introducción a la hidrodinámica numérica.
5. Modelos físico-matemáticos. Condiciones de contorno. Capa Límite. Interfase aire agua.
6. Introducción a los modelos de turbulencia.
7. Optimización de carenas y apéndices con técnicas CFD.
UNIDAD 3. Diseño de hélices avanzado
8. Diseño de hélices avanzado.
9. Estudio avanzado de la cavitación.
10. Proyecto de propulsores mediante técnicas de cálculo directo. Nueva teoría de la impulsión.
11. Teorías de la Circulación aplicadas a propulsores: líneas y superficies sustentadoras.
UNIDAD 4. Hidrodinámica avanzada de embarcaciones rápidas
12. Diseño de formas para embarcaciones rápidas
13. Métodos de cálculo de resistencia.
14. Hidrojets
P1. Introducción a CFD. Estudio en carena wigley.
P2. Superficies libres, análisis de sensibilidad y modelos de turbulencia en CFD.
P3. Estudios en CFD. Variaciones de separación de cascos en un catamarán.
P4. Optimización de carenas con CFD. Bulbos.
La Universidad Politécnica de Cartagena considera como uno de sus principios básicos y objetivos fundamentales la promoción de la mejora continua de las condiciones de trabajo y estudio de toda la Comunidad Universitaria. Este compromiso con la prevención y las responsabilidades que se derivan atañe a todos los niveles que integran la Universidad: órganos de gobierno, equipo de dirección, personal docente e investigador, personal de administración y servicios y estudiantes. El Servicio de Prevención de Riesgos Laborales de la UPCT ha elaborado un "Manual de acogida al estudiante en materia de prevención de riesgos" que puedes encontrar en el Aula Virtual, y en el que encontraras instrucciones y recomendaciones acerca de cómo actuar de forma correcta, desde el punto de vista de la prevención (seguridad, ergonomía, etc.), cuando desarrolles cualquier tipo de actividad en la Universidad. También encontrarás recomendaciones sobre cómo proceder en caso de emergencia o que se produzca algún incidente. En especial, cuando realices prácticas docentes en laboratorios, talleres o trabajo de campo, debes seguir todas las instrucciones del profesorado, que es la persona responsable de tu seguridad y salud durante su realización. Consúltale todas las dudas que te surjan y no pongas en riesgo tu seguridad ni la de tus compañeros.
UNIT 0. Review of Basics in Naval Hydrodynamics.
UNIT 1. Advanced shapes design. Influence of hull forms, bulb and appendices in drag.
1. Advanced analysis of Resistance components.
2. Influence of dimensional relationships and coefficients. Design strategies.
3. Calculation and design of bulbs.
UNIT 2. Numerical Hydrodynamics.
4. Introduction to numerical hydrodynamics.
5. Physical and mathematical models. Boundary conditions. Boundary layer and air-water interface.
6. Introduction to turbulence models.
7. Optimization of hulls and appendages using CFD techniques.
UNIT 3. Advanced design of marine propellers
8. Advanced design of marine propellers.
9. Advanced study of cavitation.
10. Propellers project by direct calculation techniques. New Impulsion Theory.
11. Circulation theories applied to propellers: lifting line and lifting surface theory.
UNIT 4. Advanced Hydrodynamics for high-speed crafts.
12. Forms design for high-speed crafts.
13. High-speed crafts resistance calculation methods.
14. Hydrojets
Clase en aula convencional: teoría, problemas, casos prácticos, seminarios, etc
Clases de teoría magistrales (pueden ser presenciales o bien on line según necesidad)
Resolución de problemas de examen en el aula (puede ser online según necesidad)
50
100
Clase en aula de informática: prácticas
Prácticas con CFD en el aula de informática. En caso de necesidad pueden realizarse online.
10
100
Actividades de evaluación (sistema de evaluación final)
Tiempo máximo previsto para los examenes parciales
4
100
Tutorías
Online o presenciales
4
50
Trabajo del estudiante: estudio o realización de trabajos individuales o en grupo
Realización de informes individuales de las prácticas
Trabajo individual del alumno
112
0
Prueba oficial individual
Exámenes parciales (escritos/orales) de teoría al terminar cada tema
50 %
Evaluación de prácticas y/o visitas y/o seminarios a partir de las memorias y/o informes correspondientes
Evaluación ponderada de las prácticas con CFD previstas
25 %
Trabajos e informes individuales o en grupo (puede incluir exposición y defensa)
Informe de prácticas con CFD finales con trabajo de práctica.
25 %
Prueba oficial individual
Exámen final de problemas de toda la asignatura
100 %
Autor: Pérez, Gonzalo
Título: Teoría del buque: (máquinas)
Editorial: ETSIN
Fecha Publicación: 198-?
ISBN:
Autor: Brayard, J.
Título: Le projet de navire de commerce estimation de la puissance propulsive
Editorial: Ecole Nationale Superieure de Techniques Avancees
Fecha Publicación: 1980
ISBN: 272254995
Autor: Carlton, J. S.
Título: Marine propellers and propulsion /
Editorial: Butterworth-Heinemann,
Fecha Publicación: 2007
ISBN: 0750681500
Autor: Harvald, SV. AA.
Título: Resistance and propulsion of ships
Editorial: John Wiley
Fecha Publicación: 1983
ISBN: 0471063533
Autor:
Título: Ingeniería naval
Editorial: Asociación de Ingenieros Navales y Oceánicos
Fecha Publicación: 1958
ISBN:
Autor: Carlton, J. S.
Título: Marine propellers and propulsion
Editorial: Elsevier,
Fecha Publicación: 2012
ISBN: 9780080971247
Autor: Baquero, Antonio
Título: Apuntes de teoría del buque: introducción a la propulsión de buques /
Editorial: Escuela Tecnica Superior de Ingenieros Navales,
Fecha Publicación: 1990?
ISBN:
Autor: Aláez Zazurca, José A.
Título: Resistencia viscosa de buques
Editorial: Canal de experiencias hidrodinámicas de El Pardo
Fecha Publicación: 1972
ISBN:
Autor: Pérez Gómez, Gonzalo
Título: Detailed design of ship propellers
Editorial: Fondo editorial de Ingeniería Naval del Colegio Oficial de Ingenieros Navales y Oceánicos
Fecha Publicación: 1998
ISBN: 8492175036
Autor: Saunders, Harold E.
Título: Hydrodynamics in ship design
Editorial: Society of Naval Architects & Marine Engineers
Fecha Publicación: 1957
ISBN:
¿ Apuntes de la asignatura en el Aula Virtual
¿ Publicaciones de la Organización Marítima Internacional (OMI). www.omi.org.
¿ Revista Ingeniería Naval. www.ingenierosnavales.com.
¿ Transactions of RINA. http://www.rina.org.uk/.
¿ Publicaciones del MARIN. www.marin.nl
PAPERS:
1. BAQUERO MAYOR, A. ¿Aplicación de técnicas de CFD al análisis del comportamiento hidrodinámico de propulsores¿. Ingeniería Naval, Nº 709, Octubre 1994.
2. BAQUERO MAYOR, A. ¿Proyecto de hélices mediante la teoría de la línea de sustentación¿. Sección de Publicaciones de la ETSIN. Madrid.
3. KUIPER, G. ¿The Wageningen propeller series¿. MARIN Publication 92-001. Mayo 1992
4. PÉREZ GÓMEZ, G, GONZÁLEZ-ADALID, J. ¿Tip Loaded Propellers (CLT). Justification of their advantages over conventional propellers using the New Momentum theory¿ SNAME, New York Metropolitan Section. 11 febrero 1993.
5. GONZÁLEZ ALVAREZ¿CAMPANA, JOSÉ M., "Predicción numérica de la resistencia al avance de buques rápidos". Sección de Publicaciones de la E.T.S.I.N. Madrid.