Nombre: HIDRODINÁMICA NAVAL AVANZADA
Código: 232201008
Carácter: Obligatoria
ECTS: 6
Unidad Temporal: Cuatrimestral
Despliegue Temporal: Curso 1º - Segundo cuatrimestre
Menciones/Especialidades:
Lengua en la que se imparte: Castellano
Carácter: Presencial
Conocer los fundamentos de las ecuaciones de gobierno usadas en el análisis hidrodinámico de buques, sus apéndices y propulsores.
Conocer los modelos de turbulencia y su aplicación al estudio hidrodinámico de buques sus apéndices y propulsores.
Conocer y aplicar las condiciones de contorno y técnicas adecuadas para el análisis hidrodinámico de buques sus apéndices y propulsores.
Conocer los entornos de simulación mediante programas de mecánica de fluidos computacional aplicada al diseño de carenas de buques, sus apéndices y propulsores.
Aplicar técnicas de análisis y optimización de carenas de buques y apéndices.
Conocer y manejar software aplicado para el diseño de carenas, sus apéndices y propulsores.
Conocer el procedimiento de proyecto de propulsores por cálculo directo aplicando distintas teorías.
Introducción y estudio de la hidrodinámica numérica: la mecánica de fluidos computacional aplicada (MFC) a buques. Definición de los modelos físico-matemáticos y ecuaciones de gobierno. Estudio de flujos bifásico (interfaz aire-agua). Estudio y análisis de las condiciones de contorno aplicadas en hidrodinámica numérica aplicada a buques. Introducción y estudio de los modelos de turbulencia. Metodologías de análisis para el estudio MFC de buques. Optimización de carenas y análisis de apéndices con técnicas MFC. Proyecto de propulsores mediante técnicas de cálculo directo. Aplicación de las teorías de líneas y superficies sustentadoras, y de la impulsión al diseño de hélices. Manejo de paquetes de sofware de mecánica de fluidos aplicados al diseño, análisis y estudio de buques.
Unidad didáctica 1. Introducción
Tema 1. Ecuaciones de Navier-Stokes.
Tema 2. Vorticidad y turbulencia.
Unidad didáctica 2. Hidrodinámica avanzada
Tema 3. Flujo alrededor de cuerpos.
Tema 4. Hidrodinámica numérica.
Tema 5. Condiciones de contorno.
Unidad didáctica 3. Diseño hidrodinámico de formas
Tema 7. Aspectos avanzados de las componentes de la resistencia al avance.
Tema 8. Avances en ensayos hidrodinámicos.
Tema 9. Diseño hidrodinámico avanzada de formas navales.
Unidad didáctica 4. Diseño avanzado de propulsores
Tema 10. Proyecto de propulsores por cálculo directo.
Tema 11. Teorías avanzadas para el diseño de propulsores: la teoría de la impulsión y la teoría de circulación.
Tema 12. Estudio avanzado de la cavitación en propulsores.
Práctica 1.
Introducción a la modelización de flujos con CFD.
Práctica 2.
Flujo bifásico. Análisis de una carena.
Práctica 3.
Análisis de sensibilidad en estudios de hidrodinámica numérica.
Práctica 4.
Hidrodinámica de embarcaciones con bulbo.
Práctica 5.
Hidrodinámica de embarcaciones multi-casco.
Práctica 6.
Optimización de un propulsor
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.
Didactic Unit 1. Introduction
Chapter 1. Navier-Stokes equations.
Chapter 2. Vorticity and Turbulence
Didactic Unit 2. Advanced hydrodynamics
Chapter 3. Flow around bodies.
Chapter 4. Numerical hydrodynamics.
Chapter 5. Boundary conditions.
Didactic Unit 3. Hydrodynamic hull design
Chapter 7. Advanced topics of ship resistance components.
Chapter 8. Advances in ship experiments.
Chapter 9. Advanced hydrodynamics of hull design.
Didactic Unit 4. Advanced propeller design
Chapter 10. Propeller project by direct calculation
Chapter 11. Advanced theories for propeller design: Circulation and impulse theories.
Chapter 12. Propeller cavitation studies.
Clase en aula convencional: teoría, problemas, casos prácticos, seminarios, etc.
Se realizarán clases expositivas en dónde se impartirán los conceptos relacionados con cada unidad didáctica y capítulo del temario.
Se realizarán una serie de problemas a lo largo del curso para la mejora de la comprensión de la asignatura. También habrá seminarios expositivos en el aula de informática sobre la resolución de distintos problemas.
40
100
Clase en aula de informática: prácticas.
Se realizarán sesiones prácticas en el Aula de Informática empleando distintos programas relacionados con el análisis de hidrodinámica avanzado.
16
100
Actividades de evaluación (sistema de evaluación continua).
Se realizarán dos parciales a lo largo del curso de acuerdo con el calendario académico de la ETSINO.
4
100
Actividades de evaluación (sistema de evaluación final).
Se realizará un examen final del curso de acuerdo con el calendario académico de la ETSINO.
6
100
Tutorías.
Realización de tutorías presenciales o, a través de plataformas como Teams o Skype.
6
50
Trabajo del estudiante: estudio o realización de trabajos individuales o en grupo.
Preparación de los informes vinculados con la resolución de las tareas individuales propuestas. Estudio individual de los conceptos desarrollados en las unidades didácticas.
108
0
Pruebas evaluación individual escritas/orales
Preguntas de teoría y resolución de problemas sobre los conceptos estudiados en las unidades didácticas. Se realizarán dos parciales a lo largo de cuatrimestre. El examen parcial 1 tendrá una ponderación del 30% y el parcial 2 del 30%, aproximadamente, en la nota final de la asignatura
60 %
Evaluación de prácticas y/o visitas y/o seminarios a partir de las memorias y/o informes correspondientes
Informes de prácticas en donde se evalúa la resolución y la adecuación a la solución solicitada.
20 %
Resolución de casos, cuestiones teóricas, ejercicios prácticos o problemas propuestos
ejercicios prácticos o problemas propuestos a los estudiantes que se entregarán durante el curso.
10 %
Trabajos e informes individuales o en grupo (puede incluir exposición y defensa)
Evalúa de la resolución de las prácticas y su exposición oral.
10 %
Pruebas evaluación individual escritas/orales
Preguntas de teoría y resolución de problemas sobre los conceptos estudiados en las unidades didácticas.
60 %
Evaluación de prácticas y/o visitas y/o seminarios a partir de las memorias y/o informes correspondientes
Examen práctico en donde se evaluarán las destrezas adquiridas por el estudiantado en el análisis hidrodinámico aplicado a buques.
30 %
Resolución de casos, cuestiones teóricas, ejercicios prácticos o problemas propuestos
Se incluirá uno o varios problemas extra en el examen final relacionadas con las cuestiones teórico-prácticas enviadas al estudiantado durante el curso.
10 %
De acuerdo con el reglamento de evaluación de títulos, se requerirá al menos 4,0 puntos para promediar cada una de las actividades de evaluación, esto es:
Prácticas (nota mínima 4,0)
Parciales (nota mínima 4,0)
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: Bertram, Volker.
Título: Practical ship hydrodynamics /
Editorial: Elsevier Science,
Fecha Publicación: 2011
ISBN: 0080971504|
Autor: Carlton, J. S.
Título: Marine propellers and propulsion
Editorial: Elsevier ; Butterworth-Heinemann
Fecha Publicación: 2018
ISBN: 9780081003664
Autor: Lothar Birk
Título: Fundamentals of Ship Hydrodynamics: Fluid Mechanics, Ship Resistance and Propulsion
Editorial: 9781119191575
Fecha Publicación: 2019
ISBN: 9781118855485
Autor: Fabio Fossati
Título: Aero-hydrodynamics and the Performance of Sailing Yachts: The Science Behind Sailing Yachts and their Design
Editorial: Adlard Coles Nautical
Fecha Publicación: 2009
ISBN: 1408113384
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