Las simulaciones de la Dinámica de Fluidos Computacional(Computational Fluid Dynamics-CFD) permiten estudiar el comportamiento de los fluidos y su interacción con equipos utilizados en diversas industrias y sectores como la industria automotriz, la industria minera, la agroindustria, la industria Oil&Gas, la industria HVAC, la industria hidráulica, el sector de diseño electrónico y también tiene aplicaciones en sectores ajenos a la ingeniería como la Medicina.
Aprender a simular fluidos con HyperMesh CFD y SimLab nos permite solucionar problemas en la industria relacionados a fluidos y permite su uso tanto en ámbitos de la ingeniería, el diseño y la investigación. Su uso nos permite obtener nuevos enfoques de diseño, rediseñar componentes, estudiar transferencia de calor, estudiar mezclas multifásicas, entre otros usos.
Con este curso aprenderás, de la mano de una especialista en simulaciones CFD, los conceptos fundamentales relacionados a la simulación computacional de la dinámica de fluidos (fluidodinámica), así como las aplicaciones prácticas de esta herramienta mediante el uso de los software HyperMeshCFD y SimLab.
¿QUÉ VAS A APRENDER EN ESTE CURSO?
En este curso aprenderás los conceptos básicos de las simulaciones CFD y sus ventajas en la ingeniería para la obtención de soluciones. Sumado a ello aprenderás el procedimiento a seguir para simular correctamente fluidos de acuerdo a su aplicación. Aprenderás a analizar diversos problemas CFD como modelos estacionarios, transitorios, multifásicos, con transferencia de calor, etc. Se utilizará un enfoque principalmente práctico; que se complementará con la teoría necesaria a fin de lograr un correcto entendimiento de cada uno de los software que se aprenderán.
Los temas que abarcará el curso van desde los conceptos básicos de las simulaciones CFD como las ecuaciones de transporte y las condiciones de frontera hasta la configuración, simulación y postproceso de equipos y procesos como codos mezcladores, toberas, intercambiadores de calor, tanques agitadores, hidrociclones, molienda húmeda, así como la interacción de fluido-estructura (FSI) entre otros ejemplo prácticos que pueden ser aplicados en varias industrias.
EJEMPLOS DE SIMULACIONES DE FLUIDOS
Simulación de engranajes con aceite mediante SPH:
Manifold (Colector) – Líneas de flujo:
Molienda húmeda:
UNIDADES TEMÁTICAS:
UNIDAD 1: Introducción a la Dinámica de Fluidos Computacional (6h)
1. Acerca del curso
2. Acerca Altair CFD
3. Acerca de HyperMesh CFD y SimLab
4. AcuSolve y NanofluidX. Aplicaciones de los Solvers
5. Definiciones clave de la Dinámica Computacional de Fluidos
6. Ecuaciones presentes en la Dinámica de fluidos computacional
7. Métodos de Elementos Finitos vs Método de Volúmenes Finitos
8. Proceso para una simulación CFD
9. Fundamentos de mallado
UNIDAD 2: Introducción al software HyperMesh CFD (6h)
1. Interfaz del software. Cintas de trabajo: Geometry Repair, Case Setup, Postprocessing y Design Exploration
2. Tipos de Soluciones CFD: Solvers AcuSolve, UltraFluidX y NanoFluidX
3. Abrir e Importar archivos CAD. Tipos de formatos compatibles. Visualización de Geometrías
4. Geometry Repair: Creación de geometrías
5. Geometry Repair: Validación y corrección de la geometría importada
6. Case setup: Definición de físicas
7. Case setup: Simulaciones monofásicas y multifásicas
8. Case setup: Biblioteca de materiales. Creación de materiales nuevos
9. Case setup: Definición de condiciones de contorno
10. Case setup: Configuración de los controles de malla
11. Case setup: Mallado
12. Case setup: Ejecución de AcuSolve
13. Case setup: Seguimiento del log del solver
14. Postprocessing: Visualización de resultados con planos de corte
15. Desing exploration: Configuración y uso
UNIDAD 3: Simulaciones de flujo (4h)
Ejercicio 1: Simulación de flujo turbulento en un codo mezclador
Ejercicio 2: Simulación de una tobera convergente-divergente
1. Descripción de los casos a simular
2. Geometry Repair: Validación de geometrías
3. Case setup: Definición de físicas y materiales. Condiciones de contorno
4. Case setup: Controles de malla y mallado
5. Case setup: Ejecución de las simulaciones
6. Postprocessing: Visualización en planos de corte y simetría
UNIDAD 4: Simulación de transferencia de calor (4h)
Ejercicio 1: Transferencia de calor transitoria en un codo mezclador
Ejercicio 2: Simulación de un intercambiador de calor
1. Descripción de los casos a simular
2. Geometry Repair: Validación de geometrías
3. Case setup: Definición de físicas y materiales. Condiciones de contorno
4. Case setup: Controles de malla y mallado
5. Case setup: Ejecución de las simulaciones
6. Postprocessing: Visualización en planos de corte, simetría, superficies, iso-superficies y animaciones. Uso de Plot Tool
UNIDAD 5: Simulación de movimiento de geometrías (4h)
Ejercicio 1: Simulación de una válvula de retención
Ejercicio 2: Simulación de un tanque agitador
1. Descripción de los casos a simular
2. Geometry Repair: Validación de geometrías
3. Case setup: Definición de físicas y materiales. Condiciones de contorno
4. Case setup: Controles de malla y mallado
5. Case setup: Configuración de movimientos. Ejecución de las simulaciones
6. Postprocessing: Visualización en planos de corte. Uso de Plot Tool. Monitorear resultados
UNIDAD 6: Simulación de dos fases (6h)
Ejercicio 1: Simulación transitoria de rotura de presa
Ejercicio 2: Salpicadura de fluido en un tanque
Ejercicio 3: Simulación de un hidrociclón
1. Descripción de las fases. ¿Qué es la simulación de Elementos Discretos?
2. Descripción de los casos a simular
3. Geometry Repair: Validación de geometrías
4. Case setup: Definición de físicas y materiales. Configuración de fuerzas. Controles de malla y mallado. Condiciones de contorno
5. Case setup: Configuración de salidas nodales y condiciones iniciales
6. Case setup: Ejecución de las simulaciones
7. Postprocessing: Visualización en planos de corte, superficies, isosuperficies y animaciones. Uso del Plot Tool
UNIDAD 7: Simulaciones de interacción fluido-estructura (2h)
Ejercicio 1: Simulación de un recolector piezoeléctrico de energía
Ejercicio 2: Simulación de transferencia de calor en colector de escape
1. Descripción de los casos a simular
2. Geometry Repair: Validación de geometrías
3. Case setup: Definición de físicas y materiales. Condiciones de contorno
4. Case setup: Controles de malla y mallado
5. Case setup: Ejecución de las simulaciones CFD
6. Simulación con AcuOptiStruct
7. Postprocessing: Visualización en superficies y en HyperView
UNIDAD 8: Introducción al software SimLab (2h)
1. Interfaz del software. Diferencias con otros softwares de Altair
2. Tipos de Soluciones: Estructural, Térmica, Flujo, Partículas, Electromagnetismo, Soluciones Acopladas, Electrónica, Baterías, Motores eléctricos, etc.
3. Abrir e Importar archivos CAD. Tipos de formatos compatibles. Visualización de Geometrías
4. Geometry: Aristas, caras, cuerpos y modelo
5. Mesh: Controles de malla, malla en 1D/2D/3D, Verificación y modificación de la malla
6. Analysis: Materiales, Condiciones iniciales, cargas, restricciones y herramientas
7. Results: Visualización de resultados
8. Automation
UNIDAD 9: Simulaciones Trifásica – Dos fases de fluido con partículas (2h)
Ejercicio 1: Simulación de molienda húmeda en un molino SAG
1. Descripción del problema
2. Carga y visualización de geometrías. Generación de Malla
3. Definir las físicas. Definir y crear materiales
4. Definir las condiciones Iniciales
5. Definir las condiciones de contorno
6. Creación de movimientos
7. Configuración de la simulación acoplada. Exportación de la geometría para Altair EDEM
8. Simulación de Elementos Discretos. Ejecución de la simulación
9. Postprocessing: Visualización de velocidades y fracciones de volúmenes del agua, aire y las partículas. Visualización de las partículas en Altair EDEM
UNIDAD 10: Simulaciones de fluidos mediante SPH (4h)
Ejercicio 1: Simulación de dos fases y engranajes
Ejercicio 2: Simulación de Salpicadura en tanque de combustible
1. ¿Qué es SPH?
2. Casos de aplicación de SPH
3. Comparativa SPH vs CFD
4. Carga y visualización de geometrías
5. Definir el Flujo SPH. Definir Materiales
6. Definir las condiciones Iniciales
7. Definir fuerzas y movimientos
8. Creación de partículas. Revisión de Data
9. Ejecución de la simulación
10. Postprocessing: Visualización en planos de corte, iso-superficies y líneas de flujo
Este curso está dirigido a jefes de las áreas de diseño e ingeniería, jefes de áreas operativas y de mantenimiento, ingenieros de diseño, ingenieros de optimización de procesos, ingenieros industriales, ingenieros encargados de bioprocesos en agroindustria, ingenieros de mantenimiento, ingenieros de la industria automotriz, biotecnólogos, así como cualquier otro profesional o técnico interesado en aprender a simular cualquier equipo o proceso que involucre fluidos. Este curso también es adecuado para aquellos estudiantes o investigadores interesados en ampliar sus conocimientos respecto a la Mecánica Computacional.
CURSO DICTADO CON APOYO DE:
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Especialista en Mecánica Computacional Investigador
Investigador egresado de la Universidad Nacional de Ingeniería de Lima, Perú. Bachiller en Ciencias con Mención en Ingeniería Mecánica. Especialista en simulaciones DEM certificado por Altair. Posee experiencia en el uso de las simulaciones mediante Métodos de Elementos Discretos tanto para diseño como para investigación.
*La licencia del software es temporal y solo estará disponible durante la duración del curso. Esta licencia deberá ser usada solo para el aprendizaje del software y el desarrollo de las evaluaciones. Cualquier otro uso conllevará a la anulación de la misma. La licencia es otorgada por Altair, la cual se reserva el derecho a entregarla. Más detalles en nuestros Términos y Condiciones.
