Ingeniería de Desarrollo Aerodinámico Avanzado

2.1 Fundamentos de CFD: ecuaciones de Navier-Stokes y conservación de masa, momento y energía
2.2 Métodos de discretización: volúmenes finitos, diferencias finitas y/o elementos finitos
2.3 Mallado y calidad de mallas: estructurado/no estructurado, refinamiento local, criterios de calidad (skewness, aspect ratio)
2.4 Modelos de turbulencia básicos: RANS, k-ε, k-ω, SST
2.5 CFD orientado a aerodinámica: implementación de RANS en flujos transónicos y de alta Reynolds
2.6 LES y DDES: fundamentos, modelos subescala y estrategias híbridas
2.7 Adjoint y optimización en CFD: formulación adjunta, cálculo de gradientes para optimización
2.8 Condiciones de contorno y tratamiento de paredes: no-slip, slip, entrada, salida, periodicidad
2.9 Postprocesado y métricas: extracción de coeficientes aerodinámicos Cx/Cy, Cp, distribución de presión y vorticidad
2.10 Verificación, validación e incertidumbre: grid convergence, verificación de código, comparación con datos experimentales, análisis de incertidumbre

3.1 Fundamentos de RANS y LES en aerodinámica avanzada: selección de modelos y criterios de aplicabilidad
3.2 DDES y DES: enfoques híbridos para transiciones, separación y superficies complejas
3.3 Adjoint y optimización de geometría: derivación de gradientes y estrategias de diseño
3.4 Optimización de rendimiento aerodinámico: métodos gradiente y metaheurísticos en contextos aeronáuticos
3.5 Modelos de turbulencia avanzados: k-omega SST, Spalart–Allmaras y subgrid-scale para LES
3.6 Diseño de mallas y discretización: malla, capas límite y criterios de calidad
3.7 Verificación y validación en CFD aeroespacial: benchmarking, incertidumbre y cumplimiento
3.8 Integración de CFD con MBSE/PLM: digital thread y gestión de cambios en proyectos aero
3.9 Aeroelasticidad y acoplamiento CFD-estructural: flutter, acoplamiento y robustez
3.10 Casos de estudio: diseño, simulación y evaluación de un perfil/ala con criterios de rendimiento y seguridad

4.1 Introducción a la Aerodinámica Avanzada y CFD
4.2 Ecuaciones de Navier-Stokes y fundamentos de turbulencia
4.3 Modelos de turbulencia RANS y variantes (RANS, URANS, k-ε, k-ω, SST)
4.4 Large Eddy Simulation (LES) y Detached-Eddy Simulation (DDES)
4.5 Adjoints y optimización de diseño aerodinámico
4.6 Métodos numéricos y discretización en CFD
4.7 Diseño de mallas, criterios de calidad y refinamiento
4.8 Condiciones de contorno, fronteras y acoplamiento con estructuras
4.9 Verificación, Validación e incertidumbre en CFD
4.10 Casos de estudio y buenas prácticas en aerodinámica avanzada

5.1 Panorama de la Aerodinámica Avanzada Naval: relevancia, alcance y retos de CFD en buques y submarinos
5.2 Fundamentos de CFD para naval: RANS, LES y DDES aplicados a flujos externos e internos
5.3 Adjoints y Optimización: formulación, gradientes y aplicaciones en perfiles y cascos
5.4 Modelado de turbulencia y transición en fluidos navales: k-omega, SST y técnicas DDES/LES
5.5 Preparación de la simulación: malla, condiciones de contorno, convergencia y verificación
5.6 Integración dinámica de estructura y fluidos: acoplamiento FSI en aerodinámica naval
5.7 Optimización de rendimiento: resistencia, maniobrabilidad, estabilidad y consumo de energía
5.8 Simulación de ruido aerodinámico y acústico en cascos y torres
5.9 Gestión de datos y trazabilidad: MBSE/PLM para control de cambios y reutilización de modelos
5.10 Case clinic: go/no-go con matriz de riesgos y criterios de decisión

6.1 Contexto y alcance de la Aerodinámica Computacional Avanzada
6.2 Ecuaciones de Navier–Stokes y fundamentos de discretización
6.3 Introducción a RANS, LES y DDES: conceptos y diferencias
6.4 Adjoint y optimización en CFD: fundamentos y aplicaciones
6.5 Modelos de turbulencia: selección, calibración y límites
6.6 Técnicas de mallado: calidad, resolución de boundary layer y transición
6.7 Verificación, validación y verificación cruzada de modelos y solvers
6.8 Flujo de trabajo CFD: preproceso, solver y postproceso con ejemplos
6.9 Consideraciones de HPC y rendimiento computacional
6.10 Caso práctico: diseño y evaluación de un perfil aerodinámico básico con múltiples enfoques CFD

7.1 Fundamentos de las ecuaciones de Navier–Stokes y conceptos de turbulencia
7.2 Modelos de turbulencia RANS: k-ε, k-ω, SST y Spalart–Allmaras
7.3 Introducción a LES y modelos SGS: Smagorinsky, dynamic Smagorinsky, WALE
7.4 DES y bajas híbridas RANS-LES: principios, criterios de uso y transiciones
7.5 Adjoint y sensibilidad en CFD: fundamentos, formulación y aplicaciones de diseño
7.6 Optimización en CFD: objetivos, variables de diseño, restricciones y penalizaciones
7.7 Preparación de mallas y configuración de simulaciones: normas de calidad, y+, near-wall
7.8 Verificación y validación en CFD: pruebas de malla, verificación de código y benchmark
7.9 Rendimiento y escalabilidad en HPC para RANS/LES: paralelismo, solvers y tiempos de ejecución
7.10 Casos de estudio navales y aeronáuticos: flotabilidad de casco, hélices y superficies de control

8.1 Introducción al Modelado Aerodinámico Avanzado: visión general de CFD aplicado a la ingeniería naval
8.2 Fundamentos de la Dinámica de Fluidos y Turbulencia: ecuaciones de Navier–Stokes, modelos de turbulencia y criterios de resolución
8.3 RANS, LES y DDES: selección de modelos y su impacto en precisión y coste computacional en casos navales
8.4 Adjoint y Optimización en Aerodinámica: cálculo de derivadas, sensibilidades y estrategias de diseño para cascos y hélices
8.5 Integración de aerodinámica con propulsión y estructuras: interacción flujo casco-propulsor y impactos en rendimiento
8.6 Generación y uso de mallas para CFD naval: mallas estructuradas/no estructuradas, near-wall resolution y grid independence
8.7 Validación y verificación de modelos CFD: comparación con datos de túneles y pruebas en agua, incertidumbres
8.8 Casos de Estudio Naval: optimización de casco, deriva y estribor, hélice y propulsión, control de ruidos
8.9 Gestión de datos y flujo de trabajo: MBSE/PLM, trazabilidad de cambios y control de versiones
8.10 Tendencias futuras y normativas: estándares, certificaciones y prácticas de seguridad en modelado aerodinámico naval

9.1 Fundamentos de CFD y metodologías numéricas avanzadas
9.2 Principios de dinámica de fluidos aplicado a la aerodinámica naval
9.3 Modelos de turbulencia: RANS, LES, DDES en contextos marítimos
9.4 Estrategias de malla y discretización para simulaciones aerodinámicas complejas
9.5 Validación y verificación de modelos CFD en aplicaciones navales
9.6 Introducción a optimización en diseño aerodinámico naval
9.7 Herramientas de software y plataformas para simulación avanzada
9.8 Casos de estudio y aplicación práctica en diseño de vehículos navales y aeroespaciales
9.9 Tendencias y avances en CFD para la ingeniería naval y aerospacial
9.10 Evaluación y análisis de resultados en simulaciones aerodinámicas complejas

10.1 Introducción a la Aerodinámica Computacional Avanzada: objetivos, alcance y relación CFD con el diseño naval y aeronáutico
10.2 Fundamentos de las ecuaciones físicas del flujo: Navier–Stokes, flujo incompresible y compresible
10.3 Métodos de discretización y estabilidad numérica: volúmenes finitos, mallado estructurado y no estructurado
10.4 Modelos de turbulencia fundamentales: RANS, LES y DDES; criterios de elección para aplicaciones navales
10.5 Adjoint y optimización en CFD: formulación, gradientes y estrategias de diseño
10.6 Manejo de condiciones de contorno y configuraciones de simulación para flujos aerodinámicos
10.7 Verificación y validación: procedimientos, métricas y casos de referencia en CFD naval
10.8 Preprocesamiento y generación de mallas: geometría naval, mallado refinado y criterios de calidad
10.9 Herramientas y entornos de CFD: OpenFOAM, Fluent, STAR-CCM+, flujos de trabajo y pipelines
10.10 Proyecto introductorio de CFD: planteamiento, ejecución y evaluación de resultados en un caso naval