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Academic Year/course: 2023/24

536 - Master's in Mechanical Engineering

66422 - Instrumentation and Simulation of Fluid Systems


Syllabus Information

Academic year:
2023/24
Subject:
66422 - Instrumentation and Simulation of Fluid Systems
Faculty / School:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Degree:
536 - Master's in Mechanical Engineering
ECTS:
6.0
Year:
1
Semester:
First semester
Subject type:
Compulsory
Module:
---

1. General information

Objectives of the subject

The subject focuses on experimental and computational techniques used to address real fluid dynamics problems. Knowledge of the principles and characteristics of the experimental techniques used in fluid mechanics helps to select the most suitable technique and configuration to measure variables of interest in industrial systems or research trials. Knowledge of the limitations of these techniques and the associated source of error provides the student with the necessary basis for the design of experiments and the critical analysis of the results obtained. In the same way, knowledge and use of numerical simulation methods helps the students to choose the most suitable form for the calculation of fluid dynamic systems and enables them to analyse the results obtained.

Sustainable Development Goals of the 2030 Agenda ( https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/ ): Goal 8: Objective 8.2; Goal 9: Objectives 9.2 and 9.5 

Recommendations to take the subject.

It is advisable for students to adopt a continuous study system and to frequently take advantage of tutorials with the teacher. It is necessary to have taken a basic fluid mechanics subject in undergraduate studies.

2. Learning results

  1. To select the appropriate instrumentation to measure magnitudes in fluid flows and know the requirements for its installation.
  2. To know how to process measurements and interpret results, including the identification of error sources and their quantification.
  3. To know how to use computers to acquire and process measurements.
  4. To formulate and solve fluid flow problems through numerical simulation.
  5. To critically analyse the results of a simulation, determining its compatibility with the theory and identifying the limitations of the method.
  6. To apply numerical simulation of fluid flow as a tool in the design and improvement of processes and products.

3. Syllabus

Part I. Fluid flow instrumentation

  1. Introduction to measurement systems; calibration and errors.
  2. Measurement of the main magnitudes of fluid flow (pressure, temperature, flow rate, others)
  3. Transmission and conditioning of the signal; acquisition and processing of data

Part II. Fluid flow simulation

  1. Methods and applications of computational fluid dynamics.
  2. Discretization and solution of fluid flow equations.
  3. Simulation of practical flows and interpretation of the results.

4. Academic activities

  • Master classes. (40 hours)
  • Laboratory practices. (20 hours) These practices are highly recommended for a better understanding of the subject as they are designed to illustrate and delve into both computational and experimental methodologies presented in the master classes. In each session, there will be work subgroups of two/three people.
  • Study and personal work. In this non-attendance part each student must dedicate, at least, about 90 hours, which are necessary for the study of theory, production of works and drafting of practice reports.

5. Assessment system

The subject is preferably evaluated with a continuous assessment that consists of two blocks:

Block 1 : Subject work (70% of the final grade)

The student, with the approval of the teacher, may choose the topic they want to work on in order to delve into some aspect of the subject. As a guidance, students will be proposed a list of topics from which they can choose, but they will also be given the opportunity to propose a topic that may interest them as long as it is within the contents of the subject and has sufficient relevance.

Block 2 : Evaluation of the practices (30% of the final grade)

The reports that will be requested on each of the practices will be graded. In the event that the student cannot perform the practices, this part will be evaluated in a practical exam during the official calls.

Alternatively, the student has the possibility of passing the subject by means of the global evaluation in the official calls for exams. Knowledge will be assessed through a theoretical-practical test on the dates established by the centre.


Curso Académico: 2023/24

536 - Máster Universitario en Ingeniería Mecánica

66422 - Instrumentación y simulación del flujo de fluidos


Información del Plan Docente

Año académico:
2023/24
Asignatura:
66422 - Instrumentación y simulación del flujo de fluidos
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Titulación:
536 - Máster Universitario en Ingeniería Mecánica
Créditos:
6.0
Curso:
1
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:
Obligatoria
Materia:
---

1. Información básica de la asignatura

Objetivos de la asignatura

La asignatura se centra en las técnicas experimentales y computacionales con las que se enfrentan problemas fluidodinámicos reales. El conocimiento de los principios y características de las técnicas experimentales utilizadas en Mecánica de Fluidos permite seleccionar la técnica y configuración más adecuada para la medición de las variables de interés en sistemas industriales o en ensayos de investigación. El conocimiento de las limitaciones de dichas técnicas y de las fuentes de error asociadas dota al alumno de las bases necesarias para el diseño de experimentos y el análisis crítico de los resultados obtenidos. De la misma manera, el conocimiento y el uso de los métodos de simulación numérica permite elegir la forma más adecuada para el cálculo de los sistemas fluidodinámicos y le capacita para el análisis de los resultados obtenidos.

Objetivos de Desarrollo Sostenible de la Agenda 2030 (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/): Objetivo 8: Meta 8.2; Objetivo 9: Meta 9.2 y Meta 9.5 

Recomendaciones para cursar la asignatura

Es conveniente que los estudiantes adopten un sistema de estudio continuado y que aprovechen de manera frecuente las tutorías con el profesor. Es necesario haber cursado una asignatura de Mecánica de Fluidos básica en los estudios de grado.

2. Resultados de aprendizaje

  1. Selecciona la instrumentación apropiada para la medición de magnitudes en flujos fluidos, y conoce los requisitos para su instalación.
  2. Sabe procesar las medidas e interpretar los resultados, incluyendo la identificación de las fuentes de error y la cuantificación de los mismos.
  3. Sabe usar ordenadores para adquirir y procesar las medidas.
  4. Formula y resuelve problemas de flujo fluido mediante la simulación numérica.
  5. Analiza críticamente los resultados de una simulación, determinando su compatibilidad con la teoría e identificando las limitaciones del método.
  6. Aplica la simulación numérica del flujo fluido como una herramienta en el diseño y mejora de procesos y productos.

3. Programa de la asignatura

Parte I. Instrumentación del flujo fluido

  1. Introducción a los sistemas de medida; calibración y errores.
  2. Medida de las principales magnitudes del flujo fluido (presión, temperatura, caudal, otras)
  3. Transmisión y acondicionamiento de la señal; adquisición y procesado de datos

Parte II. Simulación del flujo fluido

  1. Métodos y aplicaciones de la Fluidodinámica Computacional.
  2. Discretización y solución de las ecuaciones del flujo fluido.
  3. Simulación de flujos prácticos e interpretación de los resultados.

4. Actividades académicas

  • Clases magistrales. (40 horas)
  • Prácticas de laboratorio. (20 horas) Estas prácticas son altísimamente recomendables para una mejor comprensión de la asignatura ya que están confeccionadas para ilustrar y profundizar en las metodologías tanto computaciones como experimentales que se presentan en las clases magistrales. En cada sesión trabajarán subgrupos de dos/tres personas.
  • Estudio y trabajo personal. En esta parte no presencial cada alumno deberá dedicar, al menos, unas 90 horas, necesarias para el estudio de teoría, elaboración de trabajos y elaboración de los informes de prácticas.

5. Sistema de evaluación

La asignatura se plantea preferentemente con una evaluación continua que consta de dos bloques:

Bloque 1: Trabajo de asignatura (70% de la calificación final)

El alumno, con el visto bueno del profesor, podrá elegir el tema que le interese para la realización del trabajo en el que profundice sobre algún aspecto de la materia. Como orientación, se propondrá a los alumnos un listado de temas entre los que podrán elegir, pero también se les dará la posibilidad de proponer el tema que les pueda interesar siempre y cuando este dentro de los contenidos del curso y tenga suficiente entidad.

Bloque 2: Evaluación de las prácticas (30% de la calificación final)

Se puntuarán los informes que se les solicitarán sobre cada una de las prácticas. En el caso en que el alumno no pueda realizar las prácticas, está parte se evaluará en un examen de prácticas en las convocatorias oficiales.

El alumno tiene la posibilidad de superar la asignatura mediante la evaluación global en las convocatorias oficiales. La evaluación se realizará mediante prueba teórico-práctica en las fechas establecidas por el centro.