Curso de Modelación CFD con OpenFOAM

Primera Versión 100% Online: Viernes 09 de Abril de 2021

Campus Virtual de la Universidad de Santiago de Chile

OpenFOAM (Open Field Operation and Manipulation) es un software de código abierto que estudia el comportamiento de los fluidos. Tiene múltiples aplicaciones para resolver problemas de ingeniería relacionados con la dinámica de fluidos (CFD), como reacciones químicas, turbulencias, dispersión de contaminantes, transferencias de calor o electromagnetismos.

El OpenFOAM tiene un gran número de usuarios en la mayoría de áreas de la ingeniería y de la ciencia, tanto en instituciones públicas como privadas.

El OpenFOAM incluye una extensa librería, con más de 80 solvers y 170 tutoriales, con los que se puede resolver prácticamente cualquier problema, entre ellos se encuentran:

• Problemas básicos de mecánica de fluidos computacional.
• Flujo comprensible.
• Reacciones químicas.
• Combustión.
• Turbulencia.
• Dispersión.
• Transferencia de calor.
• Motores y turbomáquinas.
• Dinámica de sólidos.
• Flujo supersónico.
• Electromagnetismo.
• Flujos multifásicos.
• Otros...

El que OpenFOAM trabaje como código abierto permite una amplia posibilidad para editar, personalizar y ampliar la biblioteca C++ que forman los distintos solvers. Una ventaja adicional es la posibilidad de ejecutar el programa en paralelo utilizando al máximo la capacidad y cantidad de procesadores. OpenFOAM incluye herramientas de mallado y de visualización de resultados con un entorno fácil de utilizar.

Objetivos del Curso

Al finalizar el curso, el alumno será capaz de:

• Integrar a su acervo profesional elementos conceptuales y técnicos propio del  software OpenFOAM

• Reconocer la estructura de archivos en OpenFOAM.
• Manejar  las herramientas necesarias para el efectivo y correcto uso  del software OpenFOAM, como instrumento de cálculos de CFD (Mecánica deFluidos Computacional), aplicada a distintos procesos industriales.

• Desarrollar sus propios modelos de dinámica de fluidos.

Público Objetivo

Ingenieros de proyectos, ingenieros de producción, consultores, licenciados en física, científicos, profesores, estudiantes, y en general a toda aquella persona interesada en el aprendizaje de OpenFOAM, que por su ubicación geográfica y/o sus exigencias laborales requieren de flexibilidad horaria para cursar sus estudios.

Pre-Requisitos de Ingreso

• Capacidad de autoaprendizaje, mediante su propio método de estudios
• Capacidad para planificar y organizar el recurso tiempo
• Habilidad en la aplicación y uso de recursos digitales.
• Capacidad de interrelación,  para  mantener y participar en comunidades de aprendizaje.

Metodología de Enseñanza

Esta actividad de formación y desarrollo profesional se realiza en una Aula Virtual a través de la plataforma educativa Moodle, el alumno contará con el apoyo de materiales y medios audiovisuales especialmente diseñados para facilitar el autoaprendizaje, complementado por el direccionamiento permanente de un tutor y del equipo académico especialista en temas de modelación dinámica de fluidos.

Para un proceso de aprendizaje efectivo, el alumno deberá dedicar como mínimo 02 horas diarias de estudio durante el desarrollo del curso, las cuales podrán ser distribuidas de acuerdo a su disponibilidad de tiempo y ritmo de aprendizaje.

La metodología del curso considera estudio de casos, utilizando para ello algunos proyectos desarrollados de dinámica de fluidos, extractados de la propia realidad profesional y empresarial de los alumnos, aplicaciones técnicas con ejemplos prácticos, combinando el trabajo individual con el grupal, aprovechando los recursos de técnicas e-learning que entrega el medio virtual.

El modelo de aprendizaje, de esta actividad de capacitación, considera las siguientes variables:

Estudio personal y flexibilidad en el aprendizaje: Cada participante es responsable de planificar y organizar su tiempo de estudio, de establecer sus avances de aprendizaje según su disponibilidad y flexibilidad horaria, pero sin olvidar que existen plazos y fechas que cumplir en cuanto a trabajos y ejercicios prácticos que se encuentran determinados en cada una de las actividades académicas. El diseño del curso facilita todas las condiciones para su efectivo aprovechamiento.

Retroalimentación: El alumno cuenta con el apoyo permanente del profesor tutor, quien en su rol de facilitador , orienta, acompaña y  guía al alumno constantemente , para la consecución efectiva de los objetivos de aprendizaje.

Les informa de su nivel de desempeño y logros alcanzados a lo largo de todo el curso, mediante correo electrónico, chat individual, etc.

El curso centra su desarrollo en las siguientes actividades teorico-práticas, como: foros de discusión, sesiones de chat, lecturas individuales, lecciones audiovisuales, ejercicios individuales, trabajos grupales y exámenes en línea.

Se realizan video conferencias sincrónicas que potencian y refuerzan lo aprendido. Los tutores utilizan foros de discusión, chat y correo interno para potenciar lo aprendido por los alumnos.

También se presentan actividades de intercambio colaborativo entre los participantes y se desarrollan casos prácticos, propios de la realidad profesional  y empresarial de cada uno de ellos.

Este curso se desarrolla en el transcurso de 04 semanas y requiere una dedicación del alumno de 09 horas por semana.

Las actividades semanales consideran:

• Observación de  videos de clases de aproximadamente 90 minutos de duración cada uno.
• Lectura de artículos temáticos.
• Test de alternativas múltiples semanales.
• Participación en un foro-chat entre los estudiantes (no requiere estar en línea).
• Adicionalmente, cada curso solicitará la elaboración de una tarea y tendrá una prueba final, la cual se puede rendir en diferentes horas del día determinado para ello.

Programa del Curso

Módulo I

Introducción a la Mecánica de Fluidos (CFD).

Explicación de la estructura de un caso de CFD.

Introducción al OpenFOAM.

Instalación del OpenFOAM con las librerías de casos desarrollados (tutoriales) y demás componentes, y del recurso ParaView 5 que permite la visualización de resultados finales.

Consideraciones del sistema operativo: Linux y compilación, Windows y Proyecto BlueCFD-Core.

Módulo II

Generación de mallas para OpenFOAM. Importar y exportar mallas.

Herramientas blockMesh y snappyHexMesh

PostProcesamiento en OpenFOAM. Guía básica de utilización del Paraview.

Módulo III

Módulos físicos y químicos de OpenFOAM

Módulo IV

Esquemas de discretización y solución en OpenFOAM

Convergencia en OpenFOAM

Módulo V

Estructura de un solver en OpenFOAM

Desarrollo de un solver en OpenFOAM

Desarrollo de casos para indicar la funcionalidad y usos del software

Estudio de casos propuestos por el alumno

Visualización de resultados. Retroalimentación en la simulación

Evaluación del Curso

Para la evaluación se tendrá en cuenta la participación activa en todas las propuestas de trabajo. Los alumnos serán evaluados mediante test de alternativas múltiples, participación en los foros-chats y desarrollo de ejercicios de aplicación y utilización del software.

Se utilizará una escala de notas de 1 a 7, donde la nota de aprobación mínima  en cada una de las evaluaciones es 4.0, lo que da derecho a obtener un Diploma de aprobación del curso, emitido por nuestra Casa de Estudios.

Antecedentes Generales

36 horas padagógicas.

Fecha de Inicio: Viernes 09 de Abril de 2021.

Valor $ 450.000.

Descuento de un 5% para ex-alumnos de la USACH.

Formulario de Postulación:

Para inscripciones y pagos, comunicarse con: Sra. Blanca Arenas. Secretaria

Teléfono: 56 227181803, e-mail: blanca.arenas@usach.cl