En detalle

En determinadas áreas de la industria como automoción, aeroespacial, energía, química, ingeniería civil… el conocimiento detallado de fenómenos complejos relacionados con la transferencia de masa (mecánica de fluidos) y transferencia de energía (gestión térmica, transmisión de calor) es fundamental para el diseño, desarrollo y optimización de sistemas que puedan ser implementados en productos de estas industrias. Algunos ejemplos de aplicaciones se listan a continuación:

• Aeroespacial. Aeronaves más eficientes y menos contaminantes. Optimización del sistema propulsivo, sistemas y componentes auxiliares (APU, ECS, sistemas de control de vuelo…), aerodinámica externa.
• Automoción. Adecuación del parque móvil a las futuras normativas anticontaminación. Desarrollo de nuevos sistemas de combustión en MCIA, hibridación, baterías y gestión térmica, post-tratamiento de gases de escape.
• Energía. Optimización de aerogeneradores, parques solares, nuevos sistemas de generación de energía (hidrógeno).
• Ingeniería civil. Optimización de estructuras.

El conocimiento y la investigación en todas estas áreas suponen una contribución al cumplimiento de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS), que tienen como función fundamental la erradicación de la pobreza y la protección del planeta.

Las técnicas de análisis de estos fenómenos pueden ser experimentales o teóricas. Las técnicas experimentales permiten conocer directamente los fenómenos mediante la determinación de las distintas variables con las correspondientes técnicas de medida en modelos físicos o sistemas a escala que representen el sistema real. Sin embargo, la cantidad de información disponible puede ser limitada e insuficiente y, además, el coste económico de determinadas técnicas experimentales es muy elevado.

Por otro lado, los modelos teóricos utilizan las ecuaciones fundamentales de conservación (transporte, masa, energía, turbulencia…) para la determinación de los procesos termo-fluido-dinámicos que se ocasionan en un determinado sistema, mediante una serie de métodos y algoritmos numéricos, que permiten reproducir el comportamiento de dicho sistema. En los últimos años se han producido grandes avances informáticos, que han permitido a su vez la implementación de modelos cada vez más complejos que puedan reproducir fielmente mediante técnicas computacionales (Computational Fluid Dynamics, CFD) el comportamiento de los sistemas comentados anteriormente.

Esto ha provocado un interés creciente en la industria por estas técnicas computacionales, y actualmente una parte muy significativa de la investigación y desarrollo que se realiza tanto en el ámbito universitario, como en los departamentos correspondientes de las distintas industrias esté enfocada a estas técnicas computacionales. Este hecho justifica la creciente demanda de graduados con formación específica en esta área de conocimiento en las áreas de la industria especificadas.

Aunque en determinadas titulaciones como el Grado en Ingeniería Aeroespacial (ETSID – UPV) se cubre una parte de los conocimientos básicos (métodos numéricos, mecánica de fluidos, flujo compresible, fenómenos de transporte de masa y energía, CFD básico, aerodinámica…), es necesaria una formación complementaria específica para poder abordar con garantías los problemas indicados anteriormente.