Diplomado en CFD/FEA para Turbomáquinas y Validación

Sobre nuestro Diplomado en CFD/FEA para Turbomáquinas y Validación

El Diplomado en CFD/FEA para Turbomáquinas y Validación se centra en la aplicación de simulaciones CFD (Dinámica de Fluidos Computacional) y FEA (Análisis de Elementos Finitos) para el diseño y optimización de turbomáquinas. Cubre la modelización de flujos complejos y análisis estructurales, incluyendo el estudio de turbinas, compresores y otros componentes rotatorios. Se enfatiza en la validación de resultados a través de la comparación con datos experimentales y la aplicación de software especializado.

El programa ofrece una formación práctica en el uso de herramientas de simulación y en la interpretación de resultados, preparando a los participantes para analizar el rendimiento de las turbomáquinas, identificar problemas y proponer mejoras. El diplomado está diseñado para profesionales que buscan especializarse en el campo del diseño de turbomáquinas, ingeniería de fluidos y validación numérica, brindando conocimientos para optimizar el rendimiento, la eficiencia y la fiabilidad de estos sistemas.

Palabras clave objetivo (naturales en el texto): CFD, FEA, turbomáquinas, diseño, validación, simulación, turbinas, compresores, análisis estructural, ingeniería de fluidos.

Diplomado en CFD/FEA para Turbomáquinas y Validación

1.390 

Competencias y resultados

Qué aprenderás

1. Dominio del CFD/FEA en Turbomáquinas: Modelado, Simulación y Validación de Alto Rendimiento.

  • Profundizar en el modelado y simulación avanzada de turbomáquinas utilizando CFD/FEA.
  • Dominar las técnicas para la optimización del diseño de turbomáquinas, incluyendo análisis de flujo interno y externo.
  • Aprender a realizar simulaciones de alto rendimiento para predecir el comportamiento de turbomáquinas bajo diversas condiciones operativas.
  • Desarrollar la capacidad de validar los resultados de simulación mediante la comparación con datos experimentales y análisis de sensibilidad.
  • Aplicar el CFD/FEA para el análisis de fenómenos complejos como el stall, el surge y la inestabilidad aerodinámica.
  • Modelar y simular el comportamiento de álabes y rotores, considerando la interacción fluido-estructura (FSI).
  • Utilizar herramientas de simulación para evaluar la eficiencia y el rendimiento de turbomáquinas en diferentes escenarios.
  • Comprender y aplicar las metodologías para la optimización de diseños de álabes y carcasas.
  • Analizar la transferencia de calor y los efectos térmicos en turbomáquinas.
  • Estudiar el comportamiento de los materiales y las tensiones en componentes de turbomáquinas.

2. Simulación CFD/FEA Avanzada: Dominando el Diseño, Análisis y Validación de Turbomáquinas.

  • Profundizar en la simulación CFD/FEA para el diseño integral de turbomáquinas.
  • Modelar y analizar el comportamiento de álabes y componentes bajo cargas complejas.
  • Dominar técnicas avanzadas de simulación para optimizar el rendimiento y la durabilidad.
  • Evaluar la interacción fluido-estructura (FSI) en turbomáquinas, considerando deformaciones y tensiones.
  • Simular flujos turbulentos y fenómenos de cavitación para un diseño más preciso.
  • Aplicar métodos de optimización para mejorar la eficiencia y reducir las emisiones.
  • Realizar análisis de sensibilidad para identificar los parámetros críticos del diseño.
  • Validar los resultados de simulación mediante comparaciones con datos experimentales.
  • Utilizar software especializado para la simulación CFD/FEA en el diseño de turbomáquinas.
  • Aplicar los conocimientos adquiridos en proyectos prácticos de diseño y análisis.

3. Diseño y validación integral orientado al usuario (del modelado a la manufactura)

Aprenderás a integrar todo el proceso de desarrollo de producto desde la concepción del modelo hasta su validación final, aplicando metodologías centradas en el usuario. Desarrollarás competencias en diseño paramétrico, ergonomía, simulación, materiales sostenibles, visualización 3D y gestión de manufactura, garantizando soluciones eficientes, seguras y alineadas con los estándares industriales actuales.

4. Optimización CFD/FEA de Turbomáquinas: Modelado, Análisis Estructural y Validación de Flujo.

4. Optimización CFD/FEA de Turbomáquinas: Modelado, Análisis Estructural y Validación de Flujo.

  • Dominarás el modelado y simulación de flujo complejo utilizando técnicas CFD (Computational Fluid Dynamics).
  • Aprenderás a realizar análisis estructurales avanzados con FEA (Finite Element Analysis) para turbomáquinas.
  • Te capacitarás en la validación de modelos CFD/FEA mediante comparación con datos experimentales.
  • Profundizarás en la optimización de diseños de turbomáquinas para mejorar su rendimiento y eficiencia.
  • Aplicarás metodologías para la simulación de flujo transitorio y análisis de estabilidad.
  • Analizarás el comportamiento de álabes y estructuras en condiciones extremas de operación.
  • Desarrollarás habilidades en la simulación de fenómenos de transferencia de calor en turbomáquinas.
  • Utilizarás software especializado para modelado, simulación y análisis de resultados.
  • Comprenderás los fundamentos teóricos detrás de los métodos CFD y FEA aplicados a turbomáquinas.
  • Optimizarás el diseño de componentes para reducir la fatiga y aumentar la vida útil.
  • Realizarás análisis de sensibilidad para identificar los parámetros de diseño más críticos.
  • Evaluarás el impacto de las variables operativas en el rendimiento de la turbomáquina.
  • Aprenderás a diseñar y analizar sistemas de refrigeración para turbomáquinas.
  • Te familiarizarás con las técnicas de optimización basadas en algoritmos genéticos y otras metodologías.
  • Generarás informes técnicos detallados sobre los resultados de tus simulaciones y análisis.
  • Analizarás acoplos flap–lag–torsion, whirl flutter y fatiga.
  • Dimensionarás laminados en compósitos, uniones y bonded joints con FE.
  • Implementarás damage tolerance y NDT (UT/RT/termografía).

5. Modelado CFD/FEA de Turbomáquinas: Análisis, Simulación y Validación de Rendimiento Rotor-Estructura.

5. **Modelado CFD/FEA de Turbomáquinas: Análisis, Simulación y Validación de Rendimiento Rotor-Estructura**

  • Dominar la simulación del flujo interno y externo en turbomáquinas utilizando la metodología CFD (Computational Fluid Dynamics).
  • Aplicar el análisis de elementos finitos (FEA) para evaluar la integridad estructural de rotores y álabes.
  • Comprender y modelar los fenómenos de interacción fluido-estructura (FSI) en turbomáquinas.
  • Simular y analizar el rendimiento de turbomáquinas, incluyendo la eficiencia, el empuje y la potencia.
  • Validar los resultados de la simulación CFD/FEA mediante comparación con datos experimentales.
  • Analizar acoplos flap–lag–torsion, whirl flutter y fatiga.
  • Dimensionar laminados en compósitos, uniones y bonded joints con FE.
  • Implementar damage tolerance y NDT (UT/RT/termografía).
  • Desarrollar modelos de turbomáquinas en software especializado como ANSYS, STAR-CCM+ o similares.
  • Optimizar el diseño de turbomáquinas para mejorar el rendimiento y la vida útil.
  • Comprender los principios de aerodinámica, mecánica de fluidos y mecánica estructural aplicados a las turbomáquinas.
  • Interpretar y analizar los resultados de las simulaciones CFD/FEA para tomar decisiones de diseño.
  • Aplicar metodologías de diseño basadas en la simulación para reducir costos y tiempos de desarrollo.

6. Dominio CFD/FEA en Turbomáquinas: Modelado, Análisis Estructural y Validación de Rotores de Alto Rendimiento.

Aprenderás a integrar todo el proceso de desarrollo de producto desde la concepción del modelo hasta su validación final, aplicando metodologías centradas en el usuario. Desarrollarás competencias en diseño paramétrico, ergonomía, simulación, materiales sostenibles, visualización 3D y gestión de manufactura, garantizando soluciones eficientes, seguras y alineadas con los estándares industriales actuales.

Para quien va dirigido nuestro:

Diplomado en CFD/FEA para Turbomáquinas y Validación

  • Graduados en Ingeniería Aeroespacial, Mecánica, Industrial, Automática o áreas relacionadas con interés en CFD/FEA.
  • Profesionales que laboren en empresas OEM de rotorcraft/eVTOL, en servicios de MRO (Mantenimiento, Reparación y Operaciones), consultoría especializada, o centros tecnológicos con enfoque en turbomaquinaria.
  • Expertos en Pruebas de Vuelo (Flight Test), Certificación, Aviónica, Control y Dinámica de Vuelo que deseen profundizar sus conocimientos y habilidades en el modelado y simulación de turbomáquinas.
  • Reguladores, autoridades aeronáuticas y profesionales involucrados en proyectos de UAM/eVTOL que requieran competencias específicas en cumplimiento normativo (compliance) y validación de modelos CFD/FEA.

Requisitos recomendados: Se sugiere un conocimiento previo de aerodinámica, control y estructuras. Dominio del idioma inglés y/o español en un nivel B2+ o C1. Se ofrecen programas de apoyo (bridging tracks) para cubrir posibles deficiencias en conocimientos previos.

  • Standards-driven curriculum: trabajarás con CS-27/CS-29, DO-160, DO-178C/DO-254, ARP4754A/ARP4761, ADS-33E-PRF desde el primer módulo.
  • Laboratorios acreditables (EN ISO/IEC 17025) con banco de rotor, EMC/Lightning pre-compliance, HIL/SIL, vibraciones/acústica.
  • TFM orientado a evidencia: safety case, test plan, compliance dossier y límites operativos.
  • Mentorado por industria: docentes con trayectoria en rotorcraft, tiltrotor, eVTOL/UAM y flight test.
  • Modalidad flexible (híbrido/online), cohortes internacionales y soporte de SEIUM Career Services.
  • Ética y seguridad: enfoque safety-by-design, ciber-OT, DIH y cumplimiento como pilares.

1. Introducción a los conceptos de CFD/FEA
2. Aplicaciones de CFD/FEA en el diseño de turbomáquinas
3. Ventajas y limitaciones del modelado y simulación
4. Principios fundamentales de la dinámica de fluidos computacional (CFD)
5. Principios fundamentales del análisis de elementos finitos (FEA)
6. Software y herramientas clave en CFD/FEA para turbomáquinas
7. Preparación de modelos geométricos para simulación
8. Discretización y mallado en CFD/FEA
9. Configuración de condiciones de contorno y parámetros de simulación
10. Interpretación y análisis de resultados en CFD/FEA

2.2 Introducción a la Simulación CFD/FEA Avanzada en Turbomáquinas
2.2 Selección de Software y Herramientas Avanzadas
2.3 Modelado Geométrico Complejo para CFD/FEA
2.4 Mallas de Alta Calidad: Generación y Control
2.5 Configuración de Análisis CFD: Flujo Turbulento y Transitorio
2.6 Análisis Estructural FEA: Tensiones, Deformaciones y Fatiga
2.7 Simulación Acoplada CFD-FEA: Interacción Fluido-Estructura
2.8 Validación de Resultados: Comparación con Datos Experimentales
2.9 Optimización del Diseño: Técnicas Avanzadas
2.20 Estudio de Casos: Aplicaciones Prácticas y Desafíos

3.3 Introducción al Diseño y Validación CFD/FEA de Turbomáquinas
3.2 Fundamentos de la Modelación CFD en Turbomáquinas
3.3 Simulación y Análisis de Flujo en Turbomáquinas
3.4 Modelado de Elementos Finitos (FEA) para Análisis Estructural
3.5 Integración CFD/FEA: Análisis Acoplado y Validación
3.6 Optimización del Diseño de Turbomáquinas mediante CFD/FEA
3.7 Análisis de Rendimiento y Eficiencia en Turbomáquinas
3.8 Validación Experimental de Modelos CFD/FEA
3.9 Casos de Estudio: Aplicaciones Prácticas en el Diseño de Turbomáquinas
3.30 Conclusiones y Tendencias Futuras en el Diseño y Validación de Turbomáquinas

4.4 Metodología de Optimización CFD/FEA en Turbomáquinas: Introducción y Alcance.
4.2 Modelado Geométrico y Preparación para Análisis CFD/FEA.
4.3 Análisis de Flujo CFD: Configuración, Solución y Validación.
4.4 Análisis Estructural FEA: Mallas, Cargas, Restricciones y Resultados.
4.5 Acoplamiento CFD-FEA: Interacción Fluido-Estructura.
4.6 Optimización Paramétrica: Diseño y Ejecución de Experimentos.
4.7 Análisis de Sensibilidad y Selección de Parámetros Clave.
4.8 Validación de Resultados: Comparación con Datos Experimentales.
4.9 Aplicación de Algoritmos de Optimización: Técnicas y Herramientas.
4.40 Presentación de Resultados: Informes, Conclusiones y Recomendaciones.

5.5 Introducción a la simulación CFD/FEA en turbomáquinas
5.5 Fundamentos de la teoría de flujo y transferencia de calor
5.3 Modelado geométrico y mallado para turbomáquinas
5.4 Configuración y resolución de simulaciones CFD
5.5 Análisis de resultados y validación de datos

5.5 Técnicas avanzadas de simulación CFD/FEA
5.5 Modelado de turbulencia y su impacto en el rendimiento
5.3 Análisis de flujo transitorio y su importancia
5.4 Simulación de interacciones fluido-estructura (FSI)
5.5 Post-procesamiento y análisis de resultados avanzados

3.5 Metodología de diseño de turbomáquinas asistido por CFD/FEA
3.5 Selección de materiales y análisis estructural
3.3 Optimización de diseño mediante técnicas CFD/FEA
3.4 Validación experimental y comparación con simulaciones
3.5 Diseño integral y análisis de rendimiento

4.5 Estrategias de optimización basadas en CFD/FEA
4.5 Diseño de experimentos (DOE) para turbomáquinas
4.3 Optimización de forma y parámetros de diseño
4.4 Análisis de sensibilidad y robustez del diseño
4.5 Validación y mejora continua del rendimiento

5.5 Acoplamiento fluido-estructura (FSI) en rotores
5.5 Análisis de vibraciones y modos de fallo
5.3 Modelado de contacto y fricción
5.4 Simulación de la interacción rotor-estator
5.5 Validación experimental y correlación de resultados

6.5 Diseño y análisis de rotores de alto rendimiento
6.5 Selección de materiales y análisis estructural avanzado
6.3 Modelado de efectos de borde y punta
6.4 Optimización de la aerodinámica del rotor
6.5 Validación mediante simulaciones y pruebas

7.5 Integración de CFD/FEA en el ciclo de diseño
7.5 Metodologías de implementación de simulaciones
7.3 Validación de modelos y resultados
7.4 Análisis de incertidumbre y sensibilidad
7.5 Estudios de caso y aplicaciones prácticas

8.5 Análisis detallado del flujo en rotores
8.5 Modelado de cavitación y fenómenos multifase
8.3 Simulación de la interacción rotor-estator
8.4 Análisis de la eficiencia y el rendimiento del rotor
8.5 Validación y optimización del diseño del rotor

6.6 Introducción al Diseño de Rotores de Alto Rendimiento: Principios y Aplicaciones
6.2 Fundamentos de CFD/FEA para Rotores: Teoría y Metodología
6.3 Modelado Geométrico de Rotores: Técnicas Avanzadas
6.4 Mallas CFD/FEA para Rotores: Generación y Optimización
6.5 Simulación CFD de Flujo en Rotores: Análisis de Rendimiento
6.6 Análisis Estructural FEA de Rotores: Integridad y Durabilidad
6.7 Acoplamiento CFD/FEA para Análisis Rotor-Estructura: Metodologías
6.8 Validación de Modelos: Comparación con Datos Experimentales
6.9 Optimización de Rotores: Diseño Asistido por Computadora
6.60 Estudios de Caso: Aplicaciones Reales y Mejores Prácticas

7.7 Fundamentos de CFD/FEA: Principios y Aplicaciones en Turbomáquinas.
7.2 Modelado Geométrico y Preparación para Simulación.
7.3 Selección de Mallas y Calidad para CFD/FEA.
7.4 Configuración de Condiciones de Contorno y Parámetros de Simulación.
7.7 Simulación de Flujo Interno y Análisis de Resultados.
7.6 Introducción al Análisis Estructural FEA en Turbomáquinas.
7.7 Validación de Resultados: Comparación con Datos Experimentales.
7.8 Introducción a la Optimización del Diseño.
7.9 Herramientas de Software CFD/FEA: Una Visión General.
7.70 Casos de Estudio: Modelado y Simulación en Turbomáquinas.

2.7 Técnicas Avanzadas de Simulación CFD: Turbulencia, Cavitación y Flujo Multifásico.
2.2 Métodos Avanzados de Malla: Adaptación y Refinamiento.
2.3 Análisis de Transferencia de Calor en Turbomáquinas.
2.4 Análisis Estructural Avanzado: Fatiga y Análisis Dinámico.
2.7 Acoplamiento CFD/FEA: Simulación de Interacción Fluido-Estructura (FSI).
2.6 Optimización de Diseño con CFD/FEA Avanzado.
2.7 Análisis de Sensibilidad y Diseño de Experimentos (DOE).
2.8 Validacion con Datos Experimentales Avanzados.
2.9 Análisis de Fallos y Modos de Falla en Turbomáquinas.
2.70 Casos de Estudio: Simulación Avanzada de Turbomáquinas.

3.7 Diseño Conceptual y Diseño Detallado de Turbomáquinas.
3.2 Integración de CFD/FEA en el Proceso de Diseño.
3.3 Análisis del Rendimiento: Eficiencia, Potencia y Pérdidas.
3.4 Análisis de la Fiabilidad y Durabilidad.
3.7 Diseño para la Fabricación (DFM) y el Ensamblaje (DFA).
3.6 Integración de Análisis Estructural y Térmico.
3.7 Validación Experimental: Pruebas en Bancos de Ensayo y Análisis de Resultados.
3.8 Metodologías de Optimización Multiobjetivo.
3.9 Desarrollo de Prototipos Virtuales y Pruebas.
3.70 Casos de Estudio: Diseño y Validación Integral de Turbomáquinas.

4.7 Metodologías de Optimización en CFD/FEA.
4.2 Optimización Paramétrica y Topológica.
4.3 Optimización de Flujo: Reducción de Pérdidas y Mejora de la Eficiencia.
4.4 Optimización Estructural: Minimización del Peso y Maximización de la Resistencia.
4.7 Optimización Multidisciplinaria: Acoplamiento CFD/FEA en la Optimización.
4.6 Análisis de la Sensibilidad y Selección de Variables de Diseño.
4.7 Algoritmos de Optimización: Genéticos, Gradiente y Basados en Población.
4.8 Validación de la Optimización: Comparación con el Diseño Original.
4.9 Diseño Robusto: Optimización en Presencia de Incertidumbres.
4.70 Casos de Estudio: Optimización de Turbomáquinas.

7.7 Modelado de Interacción Rotor-Estructura: Metodologías y Herramientas.
7.2 Análisis Modal y de Frecuencias Naturales de Rotores.
7.3 Simulación de Flujo en Rotores: CFD en Rotación.
7.4 Análisis de la Respuesta Dinámica: Vibraciones Inducidas por Flujo.
7.7 Acoplamiento Fluido-Estructura (FSI) en Rotores.
7.6 Análisis de la Fatiga y Durabilidad de Rotores.
7.7 Diseño de Rotores: Consideraciones para la Aerodinámica y Estructural.
7.8 Validación Experimental de Rotores: Pruebas en Bancos de Ensayo.
7.9 Optimización del Diseño Rotor-Estructura.
7.70 Casos de Estudio: Análisis Rotor-Estructura con CFD/FEA.

6.7 Modelado Geométrco y Preparación para la Simulación en Rotores de Alto Rendimiento.
6.2 Técnicas de Malla Avanzadas para Rotores.
6.3 Simulación de Flujo Turbulento y Transitorio en Rotores.
6.4 Análisis de la Interacción Fluido-Estructura (FSI) en Rotores.
6.7 Análisis de la Fatiga y Vida Útil en Rotores.
6.6 Optimización del Diseño de Rotores de Alto Rendimiento.
6.7 Análisis de la Respuesta Aerodinámica y Estructural ante Condiciones Operacionales.
6.8 Validación de Resultados Mediante Datos Experimentales.
6.9 Diseño de Rotores para Condiciones de Operación Extremas.
6.70 Casos de Estudio: Diseño y Análisis de Rotores de Alto Rendimiento.

7.7 Implementación de CFD/FEA en el Proceso de Diseño de Turbomáquinas.
7.2 Selección e Integración de Software CFD/FEA.
7.3 Desarrollo de Metodologías de Simulación Estandarizadas.
7.4 Diseño de Experimentos y Estrategias de Validación.
7.7 Integración con Herramientas de Diseño y Fabricación (CAD/CAM).
7.6 Gestión de Datos y Control de Versiones.
7.7 Validación de Resultados: Comparación con Datos Experimentales y Estándares de la Industria.
7.8 Diseño para la Manufactura y el Ensamblaje.
7.9 Documentación y Reporte de Resultados.
7.70 Casos de Estudio: Implementación y Validación en la Industria de Turbomáquinas.

8.7 Modelado Geométrico y Preparación de Mallas para Rotores.
8.2 Simulación de Flujo Tridimensional en Rotores.
8.3 Análisis de la Distribución de Presión y Velocidad en Rotores.
8.4 Estudio de los Fenómenos de Separación de Flujo y Estancamiento.
8.7 Análisis de la Eficiencia y Rendimiento en Rotores.
8.6 Estudio de las Pérdidas Aerodinámicas en Rotores.
8.7 Validación de los Resultados Mediante Datos Experimentales.
8.8 Análisis de la Interacción Rotor-Estator.
8.9 Optimización del Diseño del Flujo en Rotores.
8.70 Casos de Estudio: Análisis de Flujo en Rotores.

  • Metodología hands-on: test-before-you-trust, design reviews, failure analysis, compliance evidence.
  • Software (según licencias/partners): MATLAB/Simulink, Python (NumPy/SciPy), OpenVSP, SU2/OpenFOAM, Nastran/Abaqus, AMESim/Modelica, herramientas de acústica, toolchains de planificación DO-178C.
  • Laboratorios SEIUM: banco de rotor a escala, vibraciones/acústica, EMC/Lightning pre-compliance, HIL/SIL para AFCS, adquisición de datos con strain gauging.
  • Estándares y cumplimiento: EN 9100, 17025, ISO 27001, GDPR.

Proyectos tipo capstones

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Admisiones, tasas y becas

  • Documentación: CV actualizado, expediente académico, SOP/ensayo de propósitoejemplos de proyectos o código (opcional).
  • Proceso: solicitud → evaluación técnica de perfil y experiencia → entrevista técnica → revisión de casos prácticos → decisión final → matrícula.
  • Tasas:
  • Pago único10% de descuento.
  • Becas: por mérito académico, situación económica y fomento de la inclusión; convenios con empresas del sector para becas parciales o totales.

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