Fundamentos de Métodos de Volúmenes Finitos en CFD: Teoría, Práctica e Implementación en Python
Introducción al Curso
Bienvenidos al curso de Fundamentos de Métodos de Volúmenes Finitos en CFD: Teoría, Práctica e Implementación con Python. Este curso introductorio y fundamental está diseñado para proporcionar una comprensión integral de los métodos de volúmenes finitos (FVM) y su aplicación en la dinámica de fluidos computacional (CFD). Utilizando Python como herramienta de implementación práctica, los participantes aprenderán los principios teóricos subyacentes, desarrollarán habilidades prácticas y aplicarán estos conocimientos en la resolución de problemas básicos de CFD. Este curso está orientado a estudiantes de posgrado en ingeniería química, investigadores y profesionales que deseen construir una base sólida en CFD y FVM.
Objetivos del Curso
- Comprender los principios básicos: Adquirir una sólida comprensión de los fundamentos teóricos del Método de Volúmenes Finitos.
- Aplicación en CFD: Aprender cómo se aplica FVM en la dinámica de fluidos computacional para resolver problemas fundamentales.
- Desarrollo de habilidades prácticas: Desarrollar habilidades prácticas en el uso de Python para implementar y resolver problemas de CFD.
- Bases teóricas de CFD: Entender los conceptos teóricos esenciales que sustentan CFD, incluyendo las ecuaciones gobernantes y técnicas de discretización.
Prerrequisitos
Para aprovechar al máximo este curso, debe tener una comprensión básica de:
- Programación en Python
- Álgebra lineal
- Fenómenos de transporte
- Dinámica de fluidos
No esperamos que el participante domine completamente cada uno de los temas mencionados anteriormente, solo que tenga una comprensión básica. Las notas de clase de este curso proporcionarán una introducción a los principios de programación con Python, una revisión del cálculo vectorial y, en cuanto a los conceptos de ingeniería, se centrarán principalmente en la comprensión de las ecuaciones de balance. A lo largo de las notas de clase, se tomará cuidado en explicar los conceptos subyacentes.
Estructura del Curso
El curso está dividido en los siguientes módulos:
- Linux Básico: Una introducción a Linux, comandos esenciales y gestión de paquetes.
- Herramientas de Desarrollador: Configuración de entornos de desarrollo, control de versiones y técnicas de depuración.
- Python Básico: Conceptos fundamentales de programación en Python, incluidos tipos de datos, funciones y manejo de errores.
- Álgebra Lineal en Python: Exploración de conceptos de álgebra lineal y su implementación en Python.
- Método de Volúmenes Finitos en CFD: Comprensión del FVM, su aplicación en CFD y su implementación práctica utilizando Python.
Herramientas y Recursos
Los participantes deberán traer consigo una computadora portátil, con el programa “VirtualBox” instalado, ya que se les proveerá con un archivo imagen del sistema operativo Xubuntu preconfigurada con todo el software necesario.
También pondremos a disposición las notas de clase (este documento), así como las presentaciones y actividades prácticas creadas con JupyterLab.
Sobre el Instructor
El instructor de este curso es Guillermo Ibarra, miembro del grupo de investigación Multi-Física Abierta en el Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares (ININ). Una de nuestras herramientas principales es OpenFOAM, por lo que este curso tiene varios propósitos. En primer lugar, proporciona capacitación a nuestros colaboradores en su camino para dominar OpenFOAM. En segundo lugar, el objetivo del grupo es promover el uso de herramientas de código abierto como OpenFOAM. Reconocemos que las herramientas de código abierto tienen una curva de aprendizaje más alta, por lo que, para facilitar el proceso de aprendizaje, buscamos poner estos recursos a disposición de todos. Al hacerlo, esperamos facilitar la adopción y el uso efectivo de estas poderosas herramientas en diversas aplicaciones de investigación e ingeniería.
Contáctanos
Lo invitamos a ponerse en contacto con nosotros si tiene alguna sugerencia para el material del curso, preguntas sobre el contenido o si está interesado en contribuir a nuestro grupo de investigación. Valoramos mucho sus comentarios y participación mientras nos esforzamos por mejorar y ampliar nuestros esfuerzos educativos y de investigación.
Puede contactarnos en: guillermoibarra@gmail.com