Ingeniería de Aerotermodinámica Supersónica e Hipersónica

2.2 Fundamentos de la Aerotermodinámica: definiciones, ecuaciones de energía y estados de la materia
2.2 Regímenes de flujo en aerotermodinámica: subsonic, transónico, supersónico e hipersónico (Mach, Reynolds y temperatura)
2.3 Generación y transferencia de calor en superficies de aeronaves a altas velocidades
2.4 Choques aerodinámicos y su incidencia en la aerotermodinámica de sistemas
2.5 Métodos de transferencia de calor: conducción, convección y radiación en entornos de alta velocidad
2.6 Materiales y sistemas de protección térmica para regímenes supersónicos e hipersónicos
2.7 Modelado y simulación en aerotermodinámica: CFD, RANS, DES/LES y acoplamientos térmicos
2.8 Instrumentación, ensayos y validación experimental en aerotermodinámica
2.9 Diseño y optimización aerotermodinámica para rendimiento térmico y viabilidad estructural
2.20 Casos de estudio y aplicaciones: reentrada, vehículos hipersónicos y plataformas de pruebas

3.3 Fundamentos de la Aerotermodinámica Supersónica e Hipersónica: conceptos clave, escalas y transiciones
3.2 Números adimensionales y regímenes de flujo en Mach alto (Mach, Reynolds, Knudsen) para hipersónicos
3.3 Transferencia de calor, calentamiento aerodinámico y efectos de fricción en superficies
3.4 Choque, capa límite y interacción con la geometría en regímenes supersónicos e hipersónicos
3.5 Propulsión supersónica e hipersónica: principios, arquitecturas (ramjet/scramjet) y condiciones de operación
3.6 Materiales y recubrimientos térmicamente resistentes para ambientes hipersónicos
3.7 Modelado y simulación acoplada aerotermodinámica: CFD, modelos de turbulencia y acoplamiento termodinámico
3.8 Metodologías experimentales: túneles de viento supersónicos, ensayos de calentamiento y validación de modelos
3.9 Diseño de superficies y control aerodinámico para estabilidad y rendimiento en Mach alto
3.30 Aplicaciones y casos de estudio: exploración y desarrollo de sistemas hipersónicos en defensa, investigación y exploración espacial

4.4 Fundamentos de Aerotermodinámica: definiciones, leyes de conservación y variables clave
4.2 Ecuaciones de estado y propiedades termodinámicas de gases en regímenes de alta velocidad
4.3 Interacciones entre aerodinámica y transferencia de calor en superficies en movimiento
4.4 Mecanismos de calentamiento y disipación de energía en flujos supersónicos
4.5 Métodos de modelado: aproximaciones analíticas, numéricas y experimentales
4.6 Instrumentación para medición de temperatura, presión y flujo en condiciones de alta velocidad
4.7 Materiales y gestión térmica para extremos térmicos en aeronárea y aplicaciones navales
4.8 Escenarios de operación y seguridad en experimentación aero-termodinámica
4.9 Casos de uso navales: vehículos de alta velocidad, torpedos hipersónicos y buques rápidos
4.40 Enfoques de aprendizaje y evaluación de rendimiento termo-aero en proyectos reales

2.4 Conceptos de componentes aerodinámicos para regímenes supersónicos
2.2 Geometrías de perfil y superficies para control de dash y drag
2.3 Análisis de fuerzas y momentos en alas y carenas a altas velocidades
2.4 Choques de presión y su influencia en superficies aeronáuticas y navales
2.5 Modelado de pérdidas por fricción, separación y efecto de borde
2.6 Métodos de diseño y optimización de geometrías para estabilidad
2.7 Materiales y recubrimientos para resistencia térmica y desgaste
2.8 CFD aplicado a componentes aerodinámicos en regímenes supersónicos
2.9 Integración de componentes en plataformas navales de alta velocidad
2.40 Caso de estudio: optimización de toberas y superficies en buques de combate

3.4 Fundamentos de flujos supersónicos e hipersónicos: Mach, compresibilidad y ondas
3.2 Interacciones entre ondas de choque y superficies: efectos de presión
3.3 Modelos de turbulencia para flujos de alta velocidad
3.4 Métodos numéricos y CFD para regímenes supersónicos e hipersónicos
3.5 Diseño y ejecución de experimentos en túneles de viento supersónicos
3.6 Análisis de transferencia de calor y pérdida de energía en flujos rápidos
3.7 Postprocesamiento de campos de presión, temperatura y velocidad
3.8 Estabilidad, transiciones de régimen y control de flujos
3.9 Casos prácticos: configuración de toberas y conductos en alta velocidad
3.40 Integración de teoría, simulación y prueba en plataformas navales

4.4 Análisis de flujos complejos en regímenes supersónicos e hipersónicos
4.2 Interacciones entre estructuras y flujos a alta velocidad
4.3 Estrategias de validación y calibración: CFD-Experimentación
4.4 Reducción de ruido aerodinámico en velocidades extremas
4.5 Pérdidas energéticas y transferencia de calor en sistemas de alta velocidad
4.6 Modelos de radiación y intercambio de calor en superficies expuestas
4.7 Estabilidad, transición y control de régimen en flujos complejos
4.8 Análisis de datos y aprendizaje automático para optimización de flujos
4.9 Evaluación de incertidumbre y validación de modelos
4.40 Caso práctico: optimización de sistema de flujo en plataforma naval

5.4 Ingenierización y modelado avanzado de aerotermodinámica supersónica e hipersónica
5.2 Métodos de simulación avanzados: DES, LES y RANS para alta velocidad
5.3 Modelado de transferencia de calor en geometrías complejas
5.4 Acoplamiento fluido-sólido: dinámicas estructurales y térmicas
5.5 Análisis de sensibilidad e incertidumbre en modelos complejos
5.6 Diseño experimental avanzado: túneles hipersónicos y ensayos térmicos
5.7 Optimización multiobjetivo y multiescala de sistemas
5.8 Integración con MBSE/PLM para trazabilidad de requisitos
5.9 Validación y verificación de modelos para sistemas navales
5.40 Casos prácticos de modelado avanzado en plataformas de alta velocidad

6.4 Principios de diseño y optimización de sistemas aerotermodinámicos supersónicos
6.2 Arquitecturas de sistemas térmicos, estructurales y de control
6.3 Integración de propulsión, aerodinámica y gestión de calor
6.4 Métodos de optimización de diseño: multiobjetivo y multiescala
6.5 Análisis de LCC y LCA para sistemas de alta velocidad
6.6 Diseño para mantenimiento y modularidad
6.7 Gestión de cambios y trazabilidad de requisitos (MBSE/PLM)
6.8 Ensayos, validación y verificación de rendimiento en banco de pruebas
6.9 Gestión de riesgos y plan de mitigación
6.40 Caso práctico: diseño de módulo de propulsión en plataforma naval de alta velocidad

7.4 Principios de Ingeniería de Flujos Supersónicos
7.2 Modelado y análisis de geometrías de flujo
7.3 Control de instabilidades y transiciones de régimen
7.4 Diseño de sistemas de control de calor, presión y flujo
7.5 Integración con sistemas de propulsión y aerodinámica
7.6 Ensayos y validación en túneles de viento
7.7 Optimización de flujos mediante geometría y configuración
7.8 Diagnóstico de flujo en tiempo real y monitoreo de estados
7.9 Gestión de seguridad y riesgos en experimentación de alta velocidad
7.40 Casos de estudio en plataformas navales de alta velocidad

8.4 Aerotermodinámica: Conceptos Clave y fundamentos
8.2 Ecuaciones de conservación y estados de energía en flujos supersónicos
8.3 Intercambio de calor y transferencia de energía en superficies
8.4 Choques y su interacción con superficies
8.5 Modelos de turbulencia aplicados a flujos supersónicos
8.6 Métodos de simulación: CFD y enfoques analíticos
8.7 Instrumentación y calibración en experimentación de alta velocidad
8.8 Materiales y gestión térmica para condiciones extremas
8.9 Aplicaciones navales y defensa de alta velocidad
8.40 Perspectivas futuras y desafíos en aerotermodinámica

**Módulo 5 — Principios Aerotermodinámicos Supersónicos**

5. 5 Fundamentos de la Aerotermodinámica Supersónica: Ecuaciones de Euler y Navier-Stokes.
5. 5 Ondas de Choque: Formación, Tipos y Propiedades.
3. 3 Flujos Isentrópicos y Expansiones de Prandtl-Meyer.
4. 4 Análisis de Flujo Bidimensional y Tridimensional.
5. 5 Efectos de la Compresibilidad: Número de Mach Crítico y Régimen Transónico.
6. 6 Propiedades Termodinámicas en Flujos Supersónicos.
7. 7 Aplicaciones Prácticas: Diseño de Toberas y Difusores Supersónicos.
8. 8 Introducción a la Aerotermodinámica Hipersónica: Diferencias Clave.
9. 9 Simulación Numérica de Flujos Supersónicos: Introducción a CFD.
50. 50 Caso de Estudio: Diseño y Análisis de un Ala Supersónica.

**Módulo 5 — Diseño de Componentes Supersónicos**

5. 5 Diseño de Perfiles Alares Supersónicos: Teoría de Choque Oblicuo.
3. 5 Diseño de Entradas de Aire Supersónicas: Rendimiento y Estabilidad.
4. 3 Diseño de Toberas Supersónicas: Convergentes-Divergentes y sus Variantes.
5. 4 Control de Capa Límite en Flujos Supersónicos.
6. 5 Materiales y Tecnologías de Fabricación para Componentes Supersónicos.
7. 6 Efectos Térmicos en el Diseño: Protección Térmica.
8. 7 Diseño de Sistemas de Control Aerodinámico para Aeronaves Supersónicas.
9. 8 Integración de Componentes: Diseño del Fuselaje y Alas.
50. 9 Análisis Estructural de Componentes Supersónicos.
55. 50 Caso de Estudio: Diseño de un Misil Supersónico.

**Módulo 3 — Flujos Supersónicos: Teoría y Simulación**

3. 5 Ecuaciones de Flujo en Regímenes Supersónicos: Forma Conservativa y No Conservativa.
4. 5 Métodos Numéricos para la Resolución de Flujos Supersónicos: FVM, FDM, FEM.
5. 3 Implementación de Condiciones de Contorno en Simulaciones CFD.
6. 4 Modelado de Turbulencia en Flujos Supersónicos: Modelos RANS y LES.
7. 5 Análisis de Estabilidad y Confiabilidad de las Simulaciones.
8. 6 Validación de Códigos CFD: Comparación con Datos Experimentales.
9. 7 Introducción al Análisis de Sensibilidad en Simulaciones.
50. 8 Simulación de Interacción de Flujos: Choque-Capa Límite.
55. 9 Simulación de Flujos Reactivos en Entornos Supersónicos.
55. 50 Caso de Estudio: Simulación de un Flujo Supersónico alrededor de un Cuerpo Romo.

**Módulo 4 — Análisis de Flujos Complejos**

4. 5 Interacción Choque-Capa Límite: Teoría y Modelado.
5. 5 Flujos con Reacciones Químicas: Modelado de Equilibrio Químico y Cinética.
6. 3 Flujos con Condensación y Nucleación: Modelado Termodinámico.
7. 4 Flujos con Transferencia de Calor: Radiación, Conducción y Convección.
8. 5 Flujos Multifásicos en Regímenes Supersónicos.
9. 6 Análisis de Inestabilidades en Flujos Supersónicos.
50. 7 Introducción al Modelado de Ruido Aerodinámico en Flujos Supersónicos.
55. 8 Análisis de Flujos en Entradas de Aire Hipersónicas.
55. 9 Simulación de Flujos en Entornos con Alta Altitud y Baja Densidad.
53. 50 Caso de Estudio: Análisis de Flujos Complejos en un Misil Hipersónico.

**Módulo 5 — Modelado y Análisis Avanzado**

5. 5 Modelos de Turbulencia Avanzados para Flujos Supersónicos: DES y LES.
6. 5 Modelado de Flujos Reactivos: Mecanismos de Reacción Detallados.
7. 3 Modelado de Radiación Térmica en Flujos a Alta Temperatura.
8. 4 Técnicas Avanzadas de Simulación: AMR y Adaptación de Malla.
9. 5 Análisis de Estabilidad Lineal y No Lineal en Flujos Supersónicos.
50. 6 Optimización de Diseño Asistida por CFD.
55. 7 Modelado de Aeroelasticidad en Aeronaves Supersónicas.
55. 8 Introducción al Modelado de Sensores y Actuadores en Flujos Supersónicos.
53. 9 Análisis de Incertidumbre en Simulaciones CFD.
54. 50 Caso de Estudio: Modelado y Análisis Avanzado de un Motor Scramjet.

**Módulo 6 — Diseño y Optimización de Sistemas**

6. 5 Diseño de Sistemas de Propulsión Supersónicos: Ramjets y Scramjets.
7. 5 Diseño de Sistemas de Control de Vuelo para Aeronaves Supersónicas.
8. 3 Diseño de Sistemas de Protección Térmica.
9. 4 Optimización Multiobjetivo en el Diseño de Aeronaves Supersónicas.
50. 5 Integración de Sistemas: Fuselaje, Alas, Propulsión y Control.
55. 6 Análisis de Costos y Ciclo de Vida en el Diseño de Aeronaves.
55. 7 Diseño de Aeronaves Hipersónicas: Consideraciones Especiales.
53. 8 Introducción a la Ingeniería Inversa en el Diseño de Sistemas.
54. 9 Diseño para la Fabricación y el Ensamblaje en Componentes Supersónicos.
55. 50 Caso de Estudio: Diseño y Optimización de una Aeronave de Transporte Supersónico.

**Módulo 7 — Ingeniería de Flujos Supersónicos**

7. 5 Introducción a la Ingeniería de Flujos: Principios y Metodologías.
8. 5 Diseño de Túneles de Viento Supersónicos: Selección y Diseño.
9. 3 Técnicas Experimentales en Flujos Supersónicos: Medición de Presión, Temperatura y Velocidad.
50. 4 Análisis de Datos Experimentales: Corrección de Errores y Validaciones.
55. 5 Técnicas de Visualización en Flujos Supersónicos: Schlieren y Shadowgraph.
55. 6 Diseño de Sensores para Entornos Supersónicos.
53. 7 Introducción a la Robótica en la Investigación de Flujos Supersónicos.
54. 8 Ingeniería de Materiales para Entornos Supersónicos.
55. 9 Desarrollo de Prototipos y Validación de Sistemas.
56. 50 Caso de Estudio: Desarrollo y Prueba de un Túnel de Viento Hipersónico.

**Módulo 8 — Conceptos Clave en Aerotermodinámica**

8. 5 Recapitulación de Principios Fundamentales de la Aerotermodinámica.
9. 5 Revisión de la Aerotermodinámica Supersónica e Hipersónica: Resumen.
50. 3 Aplicaciones de la Aerotermodinámica en Diferentes Campos de la Ingeniería.
55. 4 Tendencias Futuras en la Investigación de la Aerotermodinámica.
55. 5 Ética y Seguridad en el Diseño de Aeronaves Supersónicas.
53. 6 Propiedad Intelectual y Patentes en el Campo de la Aerotermodinámica.
54. 7 Análisis del Ciclo de Vida de los Sistemas de Aeronaves Supersónicas.
55. 8 Desarrollo Profesional y Carreras en Aerotermodinámica.
56. 9 Recursos y Herramientas para el Aprendizaje Continuo.
57. 50 Caso de Estudio: Presentación de Trabajos Finales y Proyectos de Investigación.

**6. Módulo 6 — Bases de la Aerotermodinámica Supersónica**

6.6 Introducción a la Aerotermodinámica: Conceptos Fundamentales.
6.2 Regímenes de Flujo: Sub, Trans, Super e Hipersónico.
6.3 Ondas de Choque: Formación, Propiedades y Tipos.
6.4 Expansiones de Prandtl-Meyer.
6.5 Gases Ideales y Ecuaciones de Estado.
6.6 Flujo Adiabático y Entropía.
6.7 Números de Mach y su Importancia.
6.8 Teoremas de Similitud en Flujos Supersónicos.
6.9 Introducción a las Aplicaciones: Aviones y Misiles.
6.60 Herramientas de Simulación y Software.

**2. Módulo 2 — Diseño Aerodinámico Supersónico**

2.6 Conceptos de Diseño Aerodinámico para Alta Velocidad.
2.2 Teoría de Superficies Delgadas y sus Limitaciones.
2.3 Diseño de Alas y Superficies de Control Supersónicas.
2.4 Diseño de Entradas y Salidas de Aire Supersónicas.
2.5 Reducción de Resistencia de Onda.
2.6 Diseño de Cuerpo de Revolución para Flujo Supersónico.
2.7 Materiales y Tecnologías para Entornos Supersónicos.
2.8 Aplicaciones: Diseño de Aeronaves Supersónicas.
2.9 Herramientas de Diseño Asistido por Computadora (CAD).
2.60 Consideraciones de Estabilidad y Control en Vuelo Supersónico.

**3. Módulo 3 — Flujos Supersónicos: Teoría y Práctica**

3.6 Flujo Bidimensional: Ecuaciones y Soluciones.
3.2 Flujo Tridimensional: Introducción y Complejidades.
3.3 Métodos de Características: Fundamentos y Aplicaciones.
3.4 Flujo sobre Cuerpos Romos: Análisis de Capa Límite.
3.5 Flujo en Toberas y Difusores Supersónicos.
3.6 Experimentación: Túneles de Viento Supersónicos.
3.7 Medición de Parámetros: Presión, Temperatura, Velocidad.
3.8 Técnicas de Visualización de Flujo.
3.9 Análisis de Datos Experimentales y Simulación.
3.60 Estudios de Caso: Aplicaciones Prácticas.

**4. Módulo 4 — Análisis de Flujos Complejos Avanzados**

4.6 Interacción Ondas de Choque y Capa Límite.
4.2 Flujo Separado y Recirculación.
4.3 Turbulencia en Flujos Supersónicos.
4.4 Modelado de Turbulencia: RANS, LES.
4.5 Flujo Reactivo y Química de Gases.
4.6 Flujo con Transferencia de Calor.
4.7 Análisis Numérico de Flujos Complejos.
4.8 Métodos de Diferencias Finitas y Volúmenes Finitos.
4.9 Software CFD Avanzado.
4.60 Estudio de Casos: Aplicaciones Industriales.

**5. Módulo 5 — Modelado y Simulación Supersónica**

5.6 Introducción a la Simulación Numérica de Flujos.
5.2 Discretización de las Ecuaciones de Navier-Stokes.
5.3 Métodos de Solución para Flujos Supersónicos.
5.4 Mallas Estructuradas y No Estructuradas.
5.5 Técnicas de Aceleración de Convergencia.
5.6 Validación de Códigos CFD.
5.7 Simulación de Flujo en Entornos Complejos.
5.8 Análisis de Resultados y Post-Procesamiento.
5.9 Modelado de Fenómenos Físicos: Radiación, Condensación.
5.60 Optimización de la Simulación y Recursos Computacionales.

**6. Módulo 6 — Optimización de Sistemas Supersónicos**

6.6 Diseño Multiobjetivo en Aerodinámica Supersónica.
6.2 Optimización Basada en la Forma (Shape Optimization).
6.3 Algoritmos Evolutivos y Metaheurísticos.
6.4 Optimización de Toberas y Difusores.
6.5 Optimización del Diseño de Alas Supersónicas.
6.6 Optimización de Sistemas de Propulsión.
6.7 Optimización del Rendimiento Aerodinámico.
6.8 Integración del Diseño y la Simulación.
6.9 Consideraciones de Costo y Eficiencia.
6.60 Estudios de Caso: Diseño de Aeronaves Optimizadas.

**7. Módulo 7 — Ingeniería de Flujos: Desarrollo**

7.6 Diseño de Componentes: Ala, Fuselaje, Estabilizadores.
7.2 Sistemas de Propulsión: Toberas, Motores Ramjet/Scramjet.
7.3 Integración de Sistemas: Aerodinámica, Estructuras, Control.
7.4 Selección de Materiales para Entornos Extremos.
7.5 Diseño de Prototipos y Pruebas en Túneles de Viento.
7.6 Diseño y Desarrollo de Misiles Supersónicos.
7.7 Ingeniería de Sistemas para Aeronaves Supersónicas.
7.8 Procesos de Fabricación y Ensamble.
7.9 Consideraciones de Certificación y Normativa.
7.60 Gestión de Proyectos de Desarrollo.

**8. Módulo 8 — Aerotermodinámica: Conceptos Clave**

8.6 Repaso de Conceptos Fundamentales de Aerotermodinámica.
8.2 Impacto de la Temperatura en Flujos de Alta Velocidad.
8.3 Capa Límite Térmica y Transferencia de Calor.
8.4 Métodos de Análisis de Transferencia de Calor.
8.5 Resistencia de Fricción y Calentamiento Aerodinámico.
8.6 Protección Térmica: Materiales y Diseños.
8.7 Simulación Numérica de Transferencia de Calor.
8.8 Diseño de Sistemas de Refrigeración.
8.9 Aplicaciones en Diseño de Aeronaves y Misiles.
8.60 Tendencias Futuras en Aerotermodinámica.

**Módulo 7 — Principios Aerotermodinámicos Supersónicos**

7.7 Introducción a la Aerotermodinámica Supersónica: Definiciones y Regímenes de Flujo.
7.2 Ecuaciones Fundamentales: Conservación de Masa, Momento y Energía en Flujos Supersónicos.
7.3 Ondas de Choque: Teoría y Aplicaciones.
7.4 Expansiones de Prandtl-Meyer: Fundamentos y Cálculo.
7.7 Propiedades Termodinámicas en Flujos Supersónicos: Temperatura, Presión y Densidad.
7.6 Número de Mach y su Impacto en el Comportamiento del Flujo.
7.7 Diagramas de Flujo: Visualización y Análisis.
7.8 Gases Ideales y Ecuaciones de Estado en Condiciones Supersónicas.
7.9 Aplicaciones Prácticas: Diseño de Toberas y Entradas de Aire.
7.70 Consideraciones Energéticas y Eficiencia en Flujos Supersónicos.

**Módulo 2 — Diseño de Componentes Supersónicos**

2.7 Diseño de Perfiles Alares para Régimen Supersónico: Fundamentos.
2.2 Diseño de Toberas Convergentes-Divergentes: Principios y Dimensionamiento.
2.3 Entradas de Aire Supersónicas: Geometría y Rendimiento.
2.4 Diseño de Superficies de Control: Aletas y Timones.
2.7 Modelado y Simulación de Componentes Supersónicos.
2.6 Análisis de Estabilidad y Control en Diseño de Componentes.
2.7 Materiales Avanzados para Componentes Supersónicos.
2.8 Optimización de Diseño: Reducción de Resistencia y Mejora de Eficiencia.
2.9 Aplicaciones: Misiles, Aviones Supersónicos y Sistemas de Propulsión.
2.70 Consideraciones de Fabricación y Ensamblaje de Componentes Supersónicos.

**Módulo 3 — Flujos Supersónicos: Teoría y Simulación**

3.7 Teoría de Flujos Potenciales en Régimen Supersónico.
3.2 Métodos Numéricos para la Simulación de Flujos Supersónicos: CFD.
3.3 Generación de Mallas para Simulación de Flujos.
3.4 Resolución de las Ecuaciones de Navier-Stokes en Régimen Supersónico.
3.7 Modelado de Turbulencia en Flujos Supersónicos.
3.6 Análisis de Resultados de Simulación: Validación y Verificación.
3.7 Visualización y Análisis de Datos de Simulación.
3.8 Aplicaciones de la Simulación CFD en el Diseño Aerodinámico.
3.9 Introducción a la Experimentación en Túneles de Viento Supersónicos.
3.70 Comparación entre Teoría, Simulación y Experimentación.

**Módulo 4 — Análisis de Flujos Complejos**

4.7 Interacción de Ondas de Choque: Reflexión y Refracción.
4.2 Capa Límite en Flujos Supersónicos: Desarrollo y Características.
4.3 Separación de Flujo en Régimen Supersónico.
4.4 Flujos Transónicos: Transición y Comportamiento.
4.7 Flujos con Reacciones Químicas: Modelado y Simulación.
4.6 Análisis de Flujos con Transferencia de Calor.
4.7 Fenómenos de Inestabilidad en Flujos Supersónicos.
4.8 Modelado de Flujos Multifásicos.
4.9 Aplicaciones: Diseño de Cohetes, Misiles y Aviones de Alta Velocidad.
4.70 Estudio de Casos: Análisis de Flujos Complejos en Diversas Configuraciones.

**Módulo 7 — Modelado y Análisis Avanzado**

7.7 Métodos de Elementos Finitos (MEF) para Flujos Supersónicos.
7.2 Modelado de Turbulencia: RANS, LES y DNS.
7.3 Simulación de Flujos No Estacionarios en Régimen Supersónico.
7.4 Análisis de Estabilidad Aeroelástica.
7.7 Optimización Aerodinámica: Métodos y Aplicaciones.
7.6 Análisis de Sensibilidad en el Diseño Aerodinámico.
7.7 Modelado de Componentes y Sistemas Complejos.
7.8 Interacción Fluido-Estructura (IFE).
7.9 Aplicaciones: Diseño de Aeronaves y Sistemas Espaciales Avanzados.
7.70 Herramientas y Software de Modelado y Simulación Avanzados.

**Módulo 6 — Diseño y Optimización de Sistemas**

6.7 Diseño de Sistemas de Propulsión Supersónica: Ramjet y Scramjet.
6.2 Diseño de Sistemas de Admisión y Escape.
6.3 Integración Aerodinámica de Sistemas en Aeronaves.
6.4 Optimización Multidisciplinaria del Diseño (MDO).
6.7 Análisis de Ciclo de Vida (LCA) en el Diseño de Sistemas.
6.6 Diseño para la Eficiencia Energética en Sistemas Supersónicos.
6.7 Reducción de Resistencia en Sistemas Supersónicos.
6.8 Control de Ruido en Sistemas Supersónicos.
6.9 Aplicaciones: Aviones de Transporte de Alta Velocidad y Sistemas Espaciales.
6.70 Estudio de Casos: Diseño y Optimización de Sistemas Complejos.

**Módulo 7 — Ingeniería de Flujos Supersónicos**

7.7 Principios de Ingeniería en Flujos Supersónicos.
7.2 Diseño de Túneles de Viento Supersónicos y Hipersónicos.
7.3 Métodos Experimentales en Aerotermodinámica Supersónica.
7.4 Análisis de Datos Experimentales.
7.7 Instrumentación y Medición en Flujos Supersónicos.
7.6 Técnicas de Visualización de Flujo.
7.7 Diseño de Proyectos de Investigación en Aerotermodinámica.
7.8 Consideraciones de Seguridad en Experimentación.
7.9 Aplicaciones Industriales y de Investigación en Flujos Supersónicos.
7.70 Diseño y Gestión de Proyectos de Ingeniería en Aerotermodinámica.

**Módulo 8 — Conceptos Clave en Aerotermodinámica**

8.7 Repaso de los Principios Fundamentales de la Aerotermodinámica.
8.2 Revisión de Ondas de Choque y Expansiones.
8.3 Análisis de Capa Límite y Separación de Flujo.
8.4 Propiedades Termodinámicas y Ecuaciones de Estado.
8.7 Diseño de Toberas y Entradas de Aire.
8.6 Métodos Numéricos y Simulación CFD.
8.7 Diseño y Optimización de Sistemas.
8.8 Aplicaciones en la Industria Aeroespacial.
8.9 Tendencias Futuras en Aerotermodinámica Supersónica e Hipersónica.
8.70 Preparación para Exámenes y Proyectos Finales.

**Módulo 8 — Fundamentos de Aerotermodinámica Extrema**

8.8 Introducción a la Aerotermodinámica Supersónica e Hipersónica: Definiciones y Regímenes de Flujo.
8.8 Ecuaciones Fundamentales: Navier-Stokes, Ecuaciones de Conservación.
8.3 Termodinámica de Alta Velocidad: Efectos de Compresibilidad y Temperatura.
8.4 Ondas de Choque y Expansiones: Análisis de Flujos Discontinuos.
8.5 Gases Perfectos y Reales: Modelado Termofísico.
8.6 Flujo alrededor de Cuerpos: Resistencia Aerodinámica y Sustentación.
8.7 Capa Límite en Regímenes Extremos: Conceptos y Características.
8.8 Transferencia de Calor en Flujos de Alta Velocidad: Convección, Radiación.
8.8 Introducción a las Tecnologías Supersónicas e Hipersónicas: Aplicaciones.
8.80 Herramientas de Simulación y Experimentación: Introducción y Alcance.

**Módulo 8 — Diseño Aerodinámico Extremo**

8.8 Principios de Diseño Aerodinámico Supersónico e Hipersónico.
8.8 Geometría de Cuerpos de Baja Resistencia: Perfiles Alares y Configuraciones.
8.3 Diseño de Entradas de Aire: Captura y Compresión del Flujo.
8.4 Diseño de Toberas: Expansión y Aceleración del Flujo.
8.5 Control de Flujo: Técnicas para Reducir la Resistencia.
8.6 Diseño de Superficies de Control: Estabilidad y Maniobrabilidad.
8.7 Software de Diseño Aerodinámico: Introducción y Aplicaciones.
8.8 Optimización de la Forma Aerodinámica: Algoritmos y Técnicas.
8.8 Materiales y Tecnologías Avanzadas: Resistencia Térmica y Estructural.
8.80 Estudios de Caso: Diseño de Aeronaves Supersónicas e Hipersónicas.

**Módulo 3 — Flujos Extremos: Teoría y Simulación**

3.8 Métodos Numéricos para la Simulación de Flujos: CFD.
3.8 Discretización de las Ecuaciones de Navier-Stokes: Métodos de Volumen Finito, Elementos Finitos.
3.3 Modelos de Turbulencia: Aplicaciones en Flujos de Alta Velocidad.
3.4 Modelos Termoquímicos: Equilibrio Químico y No Equilibrio.
3.5 Simulación de Ondas de Choque: Captura y Resolución.
3.6 Validación de Modelos Numéricos: Comparación con Datos Experimentales.
3.7 Herramientas de Simulación: ANSYS Fluent, OpenFOAM, etc.
3.8 Análisis de Datos de Simulación: Interpretación y Visualización.
3.8 Experimentación en Túneles de Viento Supersónicos e Hipersónicos: Técnicas.
3.80 Estudio de Caso: Simulación y Análisis de un Cohete Hipersónico.

**Módulo 4 — Análisis de Flujos Complejos Extremos**

4.8 Interacción Fluido-Estructura: Aeroelasticidad en Flujos de Alta Velocidad.
4.8 Flujos con Reacciones Químicas: Modelado y Simulación.
4.3 Flujos con Transferencia de Calor Radiativo: Modelado y Simulación.
4.4 Fenómenos de Condensación y Fusión: Análisis y Predicción.
4.5 Flujos con Interacción de Capa Límite y Ondas de Choque.
4.6 Inestabilidades y Transiciones en Flujos de Alta Velocidad.
4.7 Modelado de Ruido Aerodinámico: Generación y Propagación.
4.8 Simulación de Sistemas Multiescala: Acoplamiento de Modelos.
4.8 Técnicas de Optimización Multidisciplinaria: Aplicaciones.
4.80 Estudios de Caso: Análisis de Flujos Complejos en Diversas Aplicaciones.

**Módulo 5 — Modelado y Análisis Avanzado Extremo**

5.8 Modelos de Transporte de Especies Químicas: Reacciones Químicas.
5.8 Modelos de Radiación: Transferencia Radiativa en Flujos de Alta Velocidad.
5.3 Métodos de Malla Adaptativa: Optimización de la Precisión.
5.4 Modelos de Turbulencia Avanzados: LES y DNS.
5.5 Métodos de Elementos Finitos de Alto Orden: Precisión y Eficiencia.
5.6 Modelado de Gases Reactivos: Aplicaciones en Cohetes.
5.7 Modelado de Fricción y Calentamiento Aerodinámico.
5.8 Técnicas de Reducción de Modelos: Simplificación y Aceleración.
5.8 Análisis de Sensibilidad: Identificación de Parámetros Clave.
5.80 Estudio de Caso: Modelado y Análisis Avanzado de una Aeronave Hipersónica.

**Módulo 6 — Optimización de Sistemas Extremos**

6.8 Métodos de Optimización: Algoritmos Genéticos, Optimización Basada en la Física.
6.8 Optimización Multiobjetivo: Diseño de Sistemas Optimizados.
6.3 Diseño de Experimentos (DOE): Planificación y Análisis.
6.4 Optimización de la Forma Aerodinámica: Técnicas Avanzadas.
6.5 Optimización de Sistemas de Propulsión: Diseño de Motores.
6.6 Optimización de Sistemas de Control: Estabilidad y Maniobrabilidad.
6.7 Optimización de la Trayectoria de Vuelo: Eficiencia y Rendimiento.
6.8 Técnicas de Simulación y Optimización de Alto Rendimiento.
6.8 Diseño Robusto: Consideración de Incertidumbres.
6.80 Estudio de Caso: Optimización de un Sistema Hipersónico Complejo.

**Módulo 7 — Ingeniería de Flujos de Alta Velocidad**

7.8 Diseño de Sistemas de Propulsión Supersónicos e Hipersónicos: Motores Ramjet y Scramjet.
7.8 Diseño de Entradas de Aire para Motores de Alta Velocidad.
7.3 Diseño de Toberas para Motores de Alta Velocidad.
7.4 Materiales y Tecnologías de Protección Térmica.
7.5 Control de la Capa Límite en Sistemas de Propulsión.
7.6 Diseño de Sistemas de Control de Flujo para Motores.
7.7 Integración de Sistemas de Propulsión y Estructura.
7.8 Análisis de Rendimiento y Eficiencia de Motores.
7.8 Pruebas y Validación de Motores de Alta Velocidad.
7.80 Estudio de Caso: Diseño y Análisis de un Motor Scramjet.

**Módulo 8 — Conceptos Clave en Aerotermodinámica**

8.8 Revisión de Fundamentos: Principios y Ecuaciones.
8.8 Regímenes de Flujo: Supersónico, Hipersónico y Transónico.
8.3 Ondas de Choque y Expansiones: Análisis y Aplicaciones.
8.4 Capa Límite: Características y Control.
8.5 Transferencia de Calor: Convección, Radiación y Conducción.
8.6 Propulsión: Diseño de Motores y Sistemas.
8.7 Estabilidad y Control: Principios y Técnicas.
8.8 Materiales: Selección y Diseño.
8.8 Simulación Numérica: Métodos y Herramientas.
8.80 Aplicaciones y Futuro: Tendencias en la Aerotermodinámica.

**Módulo 9 — Aerotermodinámica Supersónica: Introducción**

9.9 Principios Fundamentales de la Aerotermodinámica.
9.9 Régimen Supersónico: Definición y Características.
9.3 Ecuaciones de la Aerotermodinámica Aplicadas al Flujo Supersónico.
9.4 Ondas de Choque: Formación y Propiedades.
9.5 Expansiones de Prandtl-Meyer.
9.6 Número de Mach y su Importancia.
9.7 Tipos de Flujos Supersónicos.
9.8 Aplicaciones de la Aerotermodinámica Supersónica.
9.9 Herramientas de Simulación y Análisis.
9.90 Introducción al Diseño de Componentes Supersónicos.

**Módulo 9 — Diseño Aerodinámico Supersónico**

9.9 Principios de Diseño Aerodinámico para Flujos Supersónicos.
9.9 Perfiles Alares Supersónicos: Características y Selección.
9.3 Diseño de Entradas de Aire Supersónicas.
9.4 Diseño de Toberas Supersónicas.
9.5 Control de Capas Límite en Flujos Supersónicos.
9.6 Técnicas de Diseño Asistido por Computadora (CAD) en Aerodinámica Supersónica.
9.7 Consideraciones de Estabilidad y Control en Diseño Supersónico.
9.8 Modelado y Simulación de Componentes Aerodinámicos.
9.9 Túneles de Viento Supersónicos: Diseño y Uso.
9.90 Optimización del Diseño Aerodinámico para Rendimiento y Eficiencia.

**Módulo 3 — Flujos Supersónicos: Análisis**

3.9 Ecuaciones de Navier-Stokes para Flujos Supersónicos.
3.9 Soluciones Analíticas y Numéricas de las Ecuaciones.
3.3 Análisis de Ondas de Choque: Reflejos e Interacciones.
3.4 Análisis de Capa Límite en Flujos Supersónicos.
3.5 Modelado de Turbulencia en Flujos Supersónicos.
3.6 Simulación Numérica de Flujos Supersónicos: Métodos y Técnicas.
3.7 Validación de Resultados de Simulación.
3.8 Análisis de Estabilidad Aerodinámica en Flujos Supersónicos.
3.9 Análisis de Rendimiento y Eficiencia de Componentes.
3.90 Estudios de Caso de Análisis de Flujos Supersónicos.

**Módulo 4 — Flujos Complejos: Estudio Profundo**

4.9 Interacciones Onda de Choque-Capa Límite.
4.9 Flujos con Reacciones Químicas.
4.3 Flujos con Condensación.
4.4 Flujos con Separación.
4.5 Modelado de Flujos Multifase.
4.6 Simulación de Flujos Complejos: Métodos Avanzados.
4.7 Análisis de Incertidumbre en Simulación de Flujos.
4.8 Técnicas de Visualización de Flujos Complejos.
4.9 Estudios de Caso de Flujos Complejos en la Ingeniería.
4.90 Validación Experimental de Flujos Complejos.

**Módulo 5 — Modelado y Análisis Avanzado**

5.9 Modelado Termodinámico de Gases a Alta Velocidad.
5.9 Ecuaciones de Estado para Gases Reales.
5.3 Modelado de Transferencia de Calor en Flujos Supersónicos.
5.4 Modelado de Radiación Térmica.
5.5 Modelado de Interacciones Fluido-Estructura (FSI).
5.6 Análisis de Estabilidad Aeroelástica.
5.7 Métodos de Optimización en Diseño Aerodinámico.
5.8 Análisis de Sensibilidad y Diseño Robusto.
5.9 Herramientas de Simulación Avanzadas.
5.90 Aplicaciones de Modelado y Análisis Avanzado.

**Módulo 6 — Optimización de Sistemas Supersónicos**

6.9 Metodologías de Optimización en Diseño Aerodinámico.
6.9 Optimización Multiobjetivo.
6.3 Diseño de Experimentos (DOE).
6.4 Optimización de Forma de Componentes Aerodinámicos.
6.5 Optimización de Trayectorias de Vuelo Supersónicas.
6.6 Optimización de Sistemas de Propulsión Supersónica.
6.7 Optimización de Sistemas de Control.
6.8 Consideraciones de Costo y Eficiencia en la Optimización.
6.9 Estudios de Caso de Optimización de Sistemas Supersónicos.
6.90 Herramientas de Optimización y Análisis.

**Módulo 7 — Ingeniería de Flujos de Alta Velocidad**

7.9 Principios de Ingeniería de Flujos Supersónicos e Hipersónicos.
7.9 Diseño de Sistemas de Propulsión: Motores Ramjet y Scramjet.
7.3 Diseño de Cápsulas Espaciales y Escudos Térmicos.
7.4 Materiales Avanzados para Aplicaciones Supersónicas e Hipersónicas.
7.5 Gestión del Calor en Flujos de Alta Velocidad.
7.6 Diseño de Sensores y Sistemas de Medición.
7.7 Consideraciones de Seguridad en el Diseño de Sistemas.
7.8 Integración de Sistemas y Validación.
7.9 Aplicaciones en la Industria Aeroespacial y de Defensa.
7.90 Tendencias Futuras en la Ingeniería de Flujos de Alta Velocidad.

**Módulo 8 — Conceptos Clave en Aerotermodinámica**

8.9 Revisión de los Fundamentos de la Aerotermodinámica.
8.9 Conceptos Avanzados de Flujo Compresible.
8.3 Análisis de Ondas de Choque y Expansiones.
8.4 Capa Límite y sus Efectos.
8.5 Transferencia de Calor y Resistencia.
8.6 Modelado de Turbulencia.
8.7 Simulación Numérica: Métodos y Herramientas.
8.8 Diseño y Optimización: Principios y Técnicas.
8.9 Aplicaciones Clave en la Ingeniería Aeroespacial.
8.90 Perspectivas Futuras y Desafíos en Aerotermodinámica.

**Módulo 1 — Aerotermodinámica Supersónica: Bases**

1. Principios Fundamentales de la Aerotermodinámica.
2. Conceptos de Flujo Supersónico: Número Mach, Ondas de Choque.
3. Ecuaciones de Conservación en Flujos Supersónicos.
4. Teoría de Ondas de Choque: Normales y Oblicuas.
5. Expansiones de Prandtl-Meyer.
6. Cálculo de Propiedades Aerotermodinámicas en Flujos Supersónicos.
7. Aplicaciones Introductorias: Diseño de tomas de aire y boquillas supersónicas.
8. Herramientas de Simulación Numérica Básicas (CFD).
9. Introducción a Túneles de Viento Supersónicos.
10. Caso de Estudio: Diseño inicial de un ala supersónica.

**Módulo 2 — Diseño Aerodinámico Extremo**

1. Diseño de Perfiles Aerodinámicos para Flujos Supersónicos.
2. Diseño de Alas para Vuelo Supersónico: Efectos de Flecha y Barrido.
3. Optimización Aerodinámica: Minimización de la Resistencia de Onda.
4. Interacción de Ondas de Choque en Superficies.
5. Control de Capa Límite en Flujos Supersónicos.
6. Diseño de Cápsulas y Cuerpos de Reentrada.
7. Técnicas de Diseño Asistido por Computadora (CAD) Avanzadas.
8. Experimentación en Túneles de Viento: Técnicas y Análisis de Datos.
9. Diseño de Componentes para Aviones Hipersónicos.
10. Caso de Estudio: Diseño de un misil hipersónico.

**Módulo 3 — Flujos Supersónicos: Análisis y Simulación**

1. Métodos Numéricos para la Simulación de Flujos Supersónicos.
2. Resolución de las Ecuaciones de Navier-Stokes en Regímenes Supersónicos.
3. Modelado de Turbulencia en Flujos de Alta Velocidad.
4. Simulación de Interacción Fluido-Estructura (FSI).
5. Validación y Verificación de Simulaciones CFD.
6. Análisis de Estabilidad en Flujos Supersónicos.
7. Modelado de Fenómenos de No Equilibrio Termodinámico.
8. Herramientas de Simulación CFD de Última Generación.
9. Aplicaciones de CFD en Diseño de Aeronaves Supersónicas.
10. Caso de Estudio: Simulación de un avión de combate supersónico.

**Módulo 4 — Análisis de Flujos Complejos Extremos**

1. Flujos Interactuantes: Ondas de Choque y Capa Límite.
2. Efectos de la Condensación en Flujos de Alta Velocidad.
3. Flujos con Reacción Química: Modelado y Simulación.
4. Efectos de la Radiación Térmica en Flujos Hipersónicos.
5. Análisis de Flujos en Boquillas de Cohetes.
6. Modelado de Fenómenos de Desprendimiento y Recirculación.
7. Simulación de Flujos con Interacción Aero-Termo-Estructural.
8. Análisis de Ruido Acústico en Flujos Supersónicos.
9. Aplicaciones en Diseño de Escudos Térmicos.
10. Caso de Estudio: Simulación del flujo alrededor de un transbordador espacial.

**Módulo 5 — Modelado y Análisis Avanzado Extremo**

1. Modelado de Materiales a Altas Temperaturas.
2. Análisis de Estructuras Aeroelásticas en Flujos Supersónicos.
3. Diseño y Análisis de Sensores para Flujos de Alta Velocidad.
4. Modelado del Efecto de la Erosión Térmica.
5. Optimización Multidisciplinaria en el Diseño de Aeronaves Supersónicas.
6. Análisis de la Interacción entre Flujos y Sistemas de Control.
7. Simulación de Flujos en Entornos Extremos.
8. Análisis de Fallos y Robustez en el Diseño.
9. Desarrollo de Modelos Reducidos para Análisis Eficiente.
10. Caso de Estudio: Diseño y análisis de un vehículo de reentrada hipersónico.

**Módulo 6 — Optimización de Sistemas Supersónicos**

1. Introducción a la Optimización en Aerodinámica.
2. Métodos de Optimización: Gradiente, Genéticos y Algoritmos Evolutivos.
3. Optimización de Diseño de Alas Supersónicas para Mínima Resistencia.
4. Optimización de Tomas de Aire para Eficiencia.
5. Optimización de Boquillas para Rendimiento.
6. Optimización de Escudos Térmicos y Sistemas de Protección.
7. Diseño Multi-Objetivo en Aerotermodinámica.
8. Integración de la Optimización con CFD.
9. Análisis de Sensibilidad y Robustez en el Diseño Optimizado.
10. Caso de Estudio: Optimización del diseño de un sistema de propulsión scramjet.

**Módulo 7 — Ingeniería de Flujos de Alta Velocidad**

1. Conceptos de Diseño de Sistemas de Propulsión Supersónica.
2. Diseño de Motores Ramjet y Scramjet.
3. Diseño de Sistemas de Toma de Aire: Modelado y Simulación.
4. Diseño de Boquillas Supersónicas: Aspectos Teóricos y Prácticos.
5. Integración del Sistema de Propulsión y el Diseño Aerodinámico.
6. Aspectos Termodinámicos de los Sistemas de Propulsión.
7. Análisis de Rendimiento de los Sistemas de Propulsión.
8. Diseño y Análisis de Sistemas de Control de Flujo Activo.
9. Aspectos de Seguridad en Sistemas de Propulsión Supersónica.
10. Caso de Estudio: Diseño de un sistema de propulsión para un misil de crucero supersónico.

**Módulo 8 — Conceptos Clave Aerotermodinámicos**

1. Repaso de los Fundamentos de Aerotermodinámica.
2. Recapitulación de Flujos Supersónicos e Hipersónicos.
3. Revisión de las Ecuaciones Clave y Modelos.
4. Tendencias Actuales en Investigación en Aerotermodinámica.
5. Retos Futuros en el Diseño de Aeronaves de Alta Velocidad.
6. Impacto de la Aerotermodinámica en la Industria Aeroespacial.
7. Nuevos Materiales y Tecnologías.
8. Aspectos Regulatorios y de Certificación.
9. Consideraciones Ambientales y Sostenibilidad.
10. Caso de Estudio: Integración de conceptos en el diseño de una aeronave hipersónica.