Créditos ECTS Créditos ECTS: 3
Horas ECTS Criterios/Memorias Traballo do Alumno/a ECTS: 51 Horas de Titorías: 3 Clase Expositiva: 9 Clase Interactiva: 12 Total: 75
Linguas de uso Castelán, Galego
Tipo: Materia Ordinaria Máster RD 1393/2007 - 822/2021
Departamentos: Matemática Aplicada
Áreas: Matemática Aplicada
Centro Escola Técnica Superior de Enxeñaría
Convocatoria: Primeiro semestre
Docencia: Sen docencia (Extinguida)
Matrícula: Non matriculable | 1ro curso (Si)
O obxectivo desta materia é a simulación numérica de modelos matemáticos complexos que representen os aspectos fundamentais de problemas reais en Enxeñaría Química e, en particular, daqueles relacionados cos Fenómenos de Transporte, tanto en estado estacionario como non estacionario.
Os contidos da materia son os contemplados de forma xeral na memoria do Máster en Enxeñaría Química e Bioprocesos:
Análisis de las ecuaciones desarrolladas y propuestas en la materia de “Modelización mediante fenómenos de transporte”. Contenidos conceptuales básicos para la resolución por métodos numéricos. Resolución de las ecuaciones planteadas: unidireccional, bidireccional, tridireccional, estacionario y no estacionario; otros. Análisis e interpretación de los resultados. Aplicación a casos particulares de interés en Ingeniería Química.
Os devanditos contidos coordinaranse cos da materia Fenómenos de Transporte de modo que os exemplos que se aborden se estudasen previamente dende o punto de vista teórico nesta materia. Articularanse en torno a catro eixes principais
. Introdución aos métodos numéricos.
. Simulación numérica de fenómenos relacionados coa transferencia de cantidade de movemento.
. Simulación numérica de fenómenos relacionados co transporte de enerxía.
. Simulación numérica de fenómenos relacionados co transporte de materia.
Ademais, os devanditos contidos intentarán adaptarse ao perfil dos alumnos que se matriculen no máster, tendo en conta que, en moitos casos, non terán cursado ningunha materia de métodos numéricos. Farase uso dos paquetes de software Matlab e, fundamentalmente, Comsol Multiphysics.
Bibliografía básica
• COMSOL Multiphysics User’s Guide. Disponible en liña https://www.comsol.com/
• Apuntes de teoría e exercicios da materia "Modelización mediante fenómenos de transporte" do Máster en Enxeñaría Química e Bioprocesos.
Bibliografía complementaria
• BIRD, R.B., STEWART, W.E., LIGHTFOOT, E.N., Fenómenos de Transporte. Ed. castellano Barcelona, Reverté, 1982. ISBN 84-291-7050-2
• BIRD, R.B., STEWART, W.E.,LIGHTFOOT, E.N., Transport Phenomena, 2nd ed. New York, John Wiley & Sons, 2007. ISBN 0-471-41077-2
• BEERS, K.J., Numerical Methods for Chemical Engineering. Applications in Matlab. New York Cambridge University Press, 2007. ISBN-13978-0-521-85971-4
• CUTLIP, M. SHACHAM, M. Problem solving in Chemical Engineering with Numerical Methods. Prentice Hall, 2000. ISBN-10: 0138625662
• DOBRE, T.G. , SANCHEZ MARCANO, J.G. , Chemical Engineering: Modelling, Simulation and Similitude, Wiley-VCH, 2007. ISBN: 9783527306077
• FINLAYSON, B. A., Introduction to chemical engineering computing, USA, John Wiley & Sons, 2006. ISBN-10: 0-471-74062-4
• QUINTELA, P., Métodos numéricos en ingeniería. Tórculo Edicións, 2001. ISBN 84-8408-1710
• QUARTERONI, A. - SALERI, F., Cálculo científico con Matlab y Octave. Springer-Verlag Mailand, 2006. ISBN 978-88-470-0504-4
• RICE, R. G., Do, D., Applied Mathematics and Modelling for Chemical Engineers, 2nd Ed., John Wiley & Sons, 2012. ISBN-10: 1118024729
As competencias son as que se especifican na memoria do título
• Competencias xeráis e básicas: CB7, CB9, CB10, CG2, CG7, CG9
CB7 - Que os estudantes saiban aplicar os coñecementos adquiridos e a súa capacidade de resolución de problemas en entornos novos ou pouco coñecidos dentro de contextos máis amplos (ou multidisciplinares) relacionados coa súa área de estudo.
CB9 - Que os estudantes saiban comunicar as súas conclusións e os coñecementos e razóns últimas que as sustentan a públicos especializados e non especializados dun modo claro e sen ambigüidades.
CB10 - Desenvolver habilidades de aprendizaxe que lles permitan continuar estudando dun modo que haberá de ser en boa medida autodirixido ou autónomo.
CG7. - Aplicar coñecementos de matemáticas, física, química, bioloxía e outras ciencias naturais, obtidos mediante estudo, experiencia, e práctica, con razonamiento crítico para establecer solucións viables economicamente a problemas técnicos.
CG9. - Saber establecer modelos matemáticos e desenvolvelos mediante a informática apropiada, como base científica e tecnolóxica para o deseño de novos produtos, procesos, sistemas e servizos, e para a optimización doutros xa desenvolvidos.
• Competencias transversais: CT1, CT2, CT4
CT1 - Desenvolver capacidades asociadas ao traballo en equipo: cooperación, liderado, saber escoitar. Liderar e definir equipos multidisciplinares capaces de resolver cambios técnicos e necesidades directivas en contextos nacionais e internacionais.
CT2. - Adaptarse aos cambios, sendo capaz de aplicar tecnoloxías novas e avanzadas e outros progresos relevantes, con iniciativa e espírito emprendedor.
CT4. - Capacidade analítica, crítica e de síntese.
• Competencias específicas: CE4, CE6, CE7
CE4. - Capacidade para aplicar o método científico e os principios da enxeñaría e economía, para formular e resolver problemas complexos en procesos, equipos, instalacións e servizos, nos que a materia experimente cambios na súa composición, estado ou contido enerxético, característicos da industria química e doutros sectores relacionados entre os que se encontran o farmacéutico, biotecnolóxico, materiais, enerxético, alimentario ou ambiental.
CE6. - Deseñar produtos, procesos, sistemas e servizos da industria química, así como a optimización doutros xa desenvolvidos, tomando como base tecnolóxica as diversas áreas da enxeñaría química, comprensivas de procesos e fenómenos de transporte, operacións de separación e enxeñaría das reaccións químicas, nucleares, electroquímicas e bioquímicas.
CE7. - Conceptualizar modelos de enxeñaría, aplicar métodos innovadores na resolución de problemas e aplicacións informáticas axeitadas, para o deseño, simulación, optimización e control de procesos e sistemas.
Escenario 1 (normalidade adaptada):
A materia ten asignados 3 créditos ECTS que se desenvolverán ao longo de 6 horas clases expositivas, 20 h de clases de ordenador e 1 hora de titorías en grupo por alumno. Dada a distribución de horas, a materia terá un carácter eminentemente práctico pero sen perder de vista os fundamentos básicos dos métodos numéricos empregados.
Para cada un dos exemplos considerados farase unha breve descrición do problema real subxacente e o modelo matemático utilizado para abordalo (estudados previamente na materia de Fenómenos de Transporte), así como as simplificacións adoptadas para abordar a súa resolución numérica. A continuación farase unha descrición práctica do método ou métodos numéricos a utilizar e procederase á súa resolución por medio dos paquetes de software Matlab e/ou Comsol. Finalmente, efectuarase unha análise crítica dos resultados obtidos que permita, ademais, validar os modelos. Nos exemplos propostos aos alumnos, estes deberán, ademais, redactar un pequeno informe cos resultados obtidos e as conclusións derivadas destes.
Durante todas estas actividades, e dado o caracter eminentemente practico das clases, preténdese que os alumnos desenvolvan as competencias CB7, CB10, CG2, CG7, CG9, CT2 CT4, CE4, CE6 e CE7.
Ademais, das competencias anteriores, na elaboración do traballo en grupo obrigatorio espérase que os alumnos alcancen a competencia CB9, CT1, e CT4.
Farase uso do campus virtual da USC
Escenario 2 (distanciamento):
As clases expositivas celebraranse de xeito sincrónico a través da plataforma MS Teams. As clases prácticas na aula de informática realizaranse de xeito presencial se a limitación de capacidade e normas de distanciamento ditada polas autoridades sanitarias o permite; se non, seguiranse as instrucións do centro. As titorías serán virtuais.
Escenario 3 (peche das instalacións):
A docencia será non presencial. As clases celebraranse de xeito sincrónico usando os medios telemáticos postos a disposición pola USC e a Comisión Académica do Máster (licenzas MSTeams ou similares, Teamviewer, licenzas Comsol para que os estudantes poidan traballar de xeito non presencial, etc.).
A titoría grupal no caso do escenario 1 será presencial e no caso dos Escenarios 2 e 3 será telemática síncrona.
Escenario 1 (normalidade adaptada):
----------------------------------
Efectuarase un seguimento da aprendizaxe dos estudantes mediante a realización de actividades, traballos ou resolución de problemas de forma individual e/ou por grupo. En particular, levarán a cabo un traballo obrigatorio en grupo, conxunto coa materia de Modelización mediante fenómenos de transporte, consistente en aplicar os balances microscópicos de materia, enerxía e cantidade de movemento a un proceso industrial real simplificado, asi como a sua posterior simulación co software Comsol Multiphysics. Así mesmo, os estudantes realizarán un exame con cuestións fundamentalmente prácticas que permitirá individualizar a cualificación final.
Distribución da cualificación:
Exame: 60%
Traballos/actividades/memorias de prácticas 35%
Titorías/Informe do profesor 5%
Dado o caracter da materia, as competencias detalladas no apartado de Competencias están moi vencelladas entre si, estando integradas en cada un dos tres apartados anteriores con vistas á súa avaliación. En particular, avaliaranse en todas elas as competencias CB7, CB10, CG2, CG7, CG9, CT2 CT4, CE4, CE6 e CE7.
As competencias CB9, CT1, e CT4 avaliaranse durante a exposición oral do traballo obrigatorio en grupo.
As cualificacións obtidas nos apartados 2 e 3 conservaranse para cada unha das oportunidades de exame de que dispón o alumno ao longo do curso, pero non para matrículas en cursos posteriores. É obrigatoria a asistencia a, polo menos, un 80% das clases prácticas. Os alumnos repetidores seguirán o mesmo sistema de avaliación que os alumnos matriculados por primeira vez.
Escenarios 2 e 3 (distanciamento e peche das instalacións, respectivamente):
----------------
O sistema de avaliación será o mesmo que no escenario 1, coa única diferenza de que as actividades de avaliación se levarán a cabo dependendo das regras ditadas polo centro, xa sexa de forma presencial na aula ou remotamente usando os medios telemáticos dispoñibles en a USC.
En calquera dos escenarios, nos casos de realización fraudulenta de exercicios ou probas, será de aplicación o recollido Normativa de avaliación do rendemento académico dos estudantes e de revisión de cualificacións.
Tempo de estudo e traballo persoal
Actividade HP HTA ECTS
Clases maxistrais 6,0 6,0 0,48
Aula informática 20,0 23,0 1,72
Titorías grupo 1,0 4,0 0,20
Subtotal 27,0 33,0 2,40
TI 1,0 4,0 0,20
Exame e revisión 2,0 8,0 0,40
Total 30,0 45,0 3,0
Class attendance and active participation.
As materias "Modelización mediante fenómenos de transporte" e "Simulación con métodos
numéricos" están interrelacionadas, polo que se tratará de coordinar as actividades propostas
en ambas as dúas materias.
As clases impartiranse en castelán ou galego, indiferentemente, dependendo da procedencia dos estudantes. Se fose preciso, responderanse dúbidas en inglés aos estudantes estranxeiros.
Plan de continxencia para a adaptación desta guía ao documento Bases para o desenvolvemento dunha docencia presencial segura no curso 2020-2021, aprobado polo Consello de Goberno da USC en sesión ordinaria celebrada o día 19 de xuño de 2020. En particular, describense os apartados de metodoloxía e avaliación nos denominados Escenarios 2 e 3. Estes cambios para adaptarse á normativa emitida pola USC teranse en conta para os futuros procesos de seguimento e acreditación.
Metodoloxía
-------------
Escenario 2:
As clases expositivas celebraranse de xeito sincrónico a través da plataforma MS Teams. As clases prácticas na aula de informática realizaranse de xeito presencial se a limitación de capacidade ditada polas autoridades sanitarias o permite; se non, seguiranse as instrucións do centro. As titorías serán virtuais.
Escenario 3:
A docencia estará ausente. As clases celebraranse de xeito sincrónico usando os medios telemáticos postos a disposición pola USC e a Comisión Académica do Máster (licenzas MSTeams ou similares, Teamviewer, licenzas Comsol para que os estudantes poidan traballar de xeito non presencial, etc.).
A titoría grupal no caso do escenario 1 será presencial e no caso dos Escenarios 2 e 3 será telemática síncrona.
Avaliación
-----------
Escenarios 2 e 3
O sistema de avaliación será o mesmo que no escenario 1, coa única diferenza de que as actividades de avaliación se levarán a cabo dependendo das regras ditadas polo centro, xa sexa de forma presencial na aula ou remotamente usando os medios telemáticos dispoñibles en a USC.
Maria Dolores Gomez Pedreira
Coordinador/a- Departamento
- Matemática Aplicada
- Área
- Matemática Aplicada
- Teléfono
- 881813186
- Correo electrónico
- mdolores.gomez [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Titular de Universidade
| Luns | |||
|---|---|---|---|
| 11:00-12:00 | Grupo /CLE_01 | Castelán | Aula A5 |
| Xoves | |||
| 11:00-12:00 | Grupo /CLE_01 | Castelán | Aula A5 |
| 12.01.2021 10:00-14:00 | Grupo /CLE_01 | Aula de Informática I1 |
| 12.01.2021 10:00-14:00 | Grupo /CLIL_01 | Aula de Informática I1 |
| 12.01.2021 10:00-14:00 | Grupo /CLE_01 | Aula de Informática I2 |
| 12.01.2021 10:00-14:00 | Grupo /CLIL_01 | Aula de Informática I2 |
| 28.06.2021 10:00-14:00 | Grupo /CLIL_01 | Aula A8 |
| 28.06.2021 10:00-14:00 | Grupo /CLE_01 | Aula A8 |