Transferencia de momentum, calor y masa computacional

En este MOOC el estudiante desarrollará competencias de computación científica y métodos numéricos para resolver problemas de transferencia de momentum, calor y masa. En concreto, el estudiante creará y utilizará códigos Python para encontrar la solución numérica a ecuaciones diferenciales ordinarias y ecuaciones diferenciales parciales. En fenómenos de transporte, estas ecuaciones provienen de problemas a los valores iniciales (PVI), problemas a los valores de contorno (PVC) y problemas a los valores iniciales y de contorno (PVIC). Las competencias a desarrollar en este curso son necesarias para modelar y simular realistamente intercambiadores de calor, estanques de almacenamiento, equipos de separación, motores, celdas de combustible, dispersión de contaminantes y transmisión de enfermedades infecciosas. Con las competencias desarrolladas en el curso, el estudiante será capaz de diseñar y optimizar sistemas ingenieriles para maximizar su seguridad, efectividad y eficiencia.

• Bienvenida al curso
• ¡Bienvenidos y bienvenidas! Muchos fenómenos cotidianos e industriales están gobernados por ecuaciones de conservación de calor, masa y momentum. Estas ecuaciones son modelos matemáticos que se derivan de balances microscópicos y macroscópicos. En la mayoría de las aplicaciones importantes de interés ingenieril, estos modelos no tienen una solución analítica. En este curso, aprenderán a resolver computacionalmente las ecuaciones diferenciales resultantes de los balances de calor, masa y momentum utilizando métodos numéricos. Esto permitirá analizar el diseño y la operación de equipos y sistemas de interés ingenieril y científico.
• Módulo 1: Introducción a métodos numéricos para fenómenos de transporte
• En este módulo, se conocerán las ecuaciones fundamentales de fenómenos de transporte, aplicaciones de interés ingenieril y conceptos de programación para emplearlos en este tipo de problemas.
• Módulo 2: Balances macroscópicos y problemas a los valores iniciales
• En este módulo tratará los balances macroscópicos y sus aplicaciones. También se hablará sobre los problemas a los valores iniciales los cuales nos dan las condiciones necesarias para poder resolver este tipo de balances.
• Módulo 3: Balances microscópicos en estado estacionario
• En este módulo, se conocerán distintos tipos de resoluciones de problemas a los valores de contorno, tales como el método de diferencias finitas y método de punto fijo.
• Módulo 4: Balances microscópicos en estado no estacionario
• En este módulo, se conocerán métodos de resolución a los problemas a los valores iniciales y a los problemas a los valores de contorno, las cuales originan ecuaciones diferenciales parciales.
• Módulo 5: Balances microscópicos multidimensionales
• En este módulo se conocerá el método de sobre relajación sucesiva, el cuál nos permite resolver balances microscópicos multidimensionales.
• Cierre del curso
• Les queremos agradecer el habernos acompañado en el curso. Esperamos que los contenidos abordados sean un real aporte en tu carrera profesional /laboral.