Ingeniería de Gestión Térmica y Seguridad en Baterías se fundamenta en el análisis avanzado de CFD térmico para modelar la disipación de calor en sistemas de almacenamiento energético, integrando la evaluación de TRP (Thermal Runaway Propagation) y la aplicación de materiales intumescentes. Este enfoque multidisciplinario incorpora principios de análisis térmico, dinámica de fluidos computacional, y materiales inteligentes, buscando optimizar la seguridad en baterías de aeronaves eléctricas y vehículos eVTOL, donde la gestión térmica es crítica para la confiabilidad y el desempeño operativo, considerando variables como la carga térmica, la ventilación y las condiciones ambientales durante el vuelo.
El laboratorio especializado dispone de sistemas HIL/SIL para simulación térmica integrada, adquisición de datos en tiempo real y ensayos bajo normativas internacionales aplicables a sistemas de seguridad, tales como DO-160 para pruebas ambientales y estándares de certificación eléctrica, además de protocolos de trazabilidad conforme a ARP4754A y ARP4761 para el análisis de riesgos y seguridad funcional. La formación prepara a profesionales en roles como ingeniero de confiabilidad térmica, analista CFD, especialista en seguridad de baterías, coordinador de certificación y consultor de normativas aeronáuticas, asegurando competencias para la industria aeroespacial y UAM.
Palabras clave objetivo (naturales en el texto): CFD térmico, TRP, materiales intumescentes, gestión térmica, seguridad en baterías, DO-160, ARP4754A, ARP4761, eVTOL, análisis térmico.
94.000 €
Aprenderás a integrar todo el proceso de desarrollo de producto desde la concepción del modelo hasta su validación final, aplicando metodologías centradas en el usuario. Desarrollarás competencias en diseño paramétrico, ergonomía, simulación, materiales sostenibles, visualización 3D y gestión de manufactura, garantizando soluciones eficientes, seguras y alineadas con los estándares industriales actuales.
Aprenderás a integrar todo el proceso de desarrollo de producto desde la concepción del modelo hasta su validación final, aplicando metodologías centradas en el usuario. Desarrollarás competencias en diseño paramétrico, ergonomía, simulación, materiales sostenibles, visualización 3D y gestión de manufactura, garantizando soluciones eficientes, seguras y alineadas con los estándares industriales actuales.
Requisitos recomendados: Familiaridad con conceptos de aerodinámica, control de sistemas y estructuras; Dominio del idioma Español/Inglés a nivel B2+/C1. Se ofrecen cursos de nivelación (bridging tracks) para cubrir posibles brechas de conocimiento.
1.1 Fundamentos CFD para la gestión térmica en baterías
1.2 Modelado termo-estructural de packs y módulos de baterías con CFD
1.3 TRP (Thermal Runaway Probability) y métricas asociadas en baterías
1.4 Materiales intumescentes: principios, propiedades y integración en sistemas de baterías
1.5 Estrategias de optimización térmica basadas en CFD: refrigeración fluida, PCM y disipadores
1.6 Data y Digital Thread: MBSE/PLM para el control de cambios en la gestión térmica
1.7 Requisitos de certificación y normas relevantes para la seguridad térmica de baterías
1.8 Validación experimental: ensayos térmicos, calorimetría y imagen térmica
1.9 Casos de estudio: diseño y evaluación con CFD y TRP en packs de baterías
1.10 Clínica de caso: go/no-go con una matriz de riesgos
2.2 Fundamentos de CFD Térmico para Baterías: ecuaciones de transporte de masa y energía, modelo de Navier–Stokes, discretización, malla y criterios de convergencia aplicados a packs y módulos de baterías
2.2 Propiedades térmicas y generación de calor en celdas: conductividad térmica (k), calor específico (Cp), densidad (ρ), generación interna de calor (I²R y reacciones químicas) y su variabilidad con estado de carga y temperatura
2.3 Modelado de geometría de baterías en CFD: elección de geometría (celas, módulos, packs), conectividad entre capas, acoplamiento con interfaces y condiciones de contorno adecuadas
2.4 Transferencia de calor en baterías: conducción, convección y radiación, envolventes y contactos, acoplamiento con fluidos de enfriamiento y cálculo de coeficientes convectivos
2.5 Estrategias de enfriamiento y gestión térmica: diseño de flujos, microcanales, canales de refrigerante, disipadores y ventilación forzada; impacto en la uniformidad de temperatura y seguridad
2.6 Materiales intumescentes para seguridad de baterías: principios de actuación, selección de recubrimientos o selladores, compatibilidad con diferentes chemistries y efectos en rendimiento y peso
2.7 TRP y seguridad térmica: definición de Prevención de Fuga Térmica (TRP), umbrales de temperatura, criterios de parada o mitigación y cómo incorporarlos en modelos CFD
2.8 Integración CFD-TRP para análisis de seguridad: flujos de trabajo, acoplamiento de modelos CFD con criterios TRP, methodologies de validación y toma de decisiones de diseño
2.9 Validación experimental y calibración: diseño de ensayos térmicos y de calor, mediciones (sensorización, calorímetros), correlación con simulaciones CFD y evaluación de incertidumbres
2.20 Caso de estudio: go/no-go con matriz de riesgo para seguridad térmica: escenarios representativos (fugas térmicas, fallo de enfriamiento, sobrecarga) y uso de una matriz de riesgo para decidir continuar o iterar el diseño
3.3 Fundamentos de Gestión Térmica en Baterías: conceptos clave, límites térmicos y objetivos de seguridad
3.2 CFD para Gestión Térmica: principios, herramientas, mallas y flujo de trabajo
3.3 Modelado de Generación de Calor en celdas y módulos: fuentes de calor y distribución
3.4 Intercambio de calor en baterías: conducción, convección y radiación
3.5 TRP: análisis de riesgo térmico y estrategias de mitigación
3.6 Materiales Intumescentes: fundamentos, mecanismo de acción y aplicación en baterías
3.7 Diseño de soluciones de enfriamiento: disipadores, ventilación y loops de refrigeración
3.8 Validación experimental y correlación CFD: sensores, ensayos y calibración
3.9 Seguridad y normativa: estándares y buenas prácticas para la seguridad térmica
3.30 Casos prácticos: ejercicios de simulación y toma de decisiones en escenarios térmicos
4.4 CFD Térmico: fundamentos y relevancia para la seguridad de baterías
4.2 TRP (Propagación Térmica) y su influencia en el diseño de sistemas de baterías
4.3 Materiales intumescentes: química, desempeño y aplicaciones para contención térmica
4.4 Configuración de modelos CFD para baterías: geometría de celdas, packs y envolventes
4.5 Transferencia de calor y convección: condiciones de contorno y malla adecuada
4.6 Técnicas de validación: experimentos térmicos, calorimetría y correlación con CFD
4.7 Análisis de escenarios de fallo: sobrecalentamiento, propagación y mitigación
4.8 Integración de TRP y materiales intumescentes en el ciclo de vida de la batería
4.9 Requisitos de seguridad y normativas aplicables a la CFD térmica en baterías
4.40 Caso clínico: evaluación go/no-go con matriz de riesgos y decisiones
## Módulo 5 — Introducción a la Seguridad Térmica en Baterías
5. 5 Introducción a la Seguridad Térmica: Fundamentos y Riesgos en Baterías
5. 5 Principios del CFD: Aplicación en el Análisis Térmico de Baterías
3. 3 Introducción a TRP (Thermal Runaway Propagation): Mecanismos y Modelado
4. 4 Materiales Intumescentes: Propiedades, Aplicaciones y Rol en la Seguridad
5. 5 El Ciclo de Vida de las Baterías: Impacto Térmico y Seguridad
6. 6 Normativas y Estándares: Visión General de la Seguridad Térmica en Baterías
7. 7 Casos de Estudio: Incidentes y Lecciones Aprendidas en la Industria
8. 8 Introducción a las Estrategias de Mitigación: Diseño y Materiales
9. 9 Métodos de Ensayo y Evaluación: Pruebas de Seguridad en Baterías
50. 50 Tendencias Futuras: Avances en la Seguridad Térmica y Tecnologías Emergentes
**Módulo 6 — Introducción a la Termodinámica en Baterías**
6.6 Fundamentos de la Termodinámica Aplicada a Baterías
6.2 Principios de Transferencia de Calor: Conducción, Convección y Radiación
6.3 Introducción al Modelado CFD en Sistemas de Baterías
6.4 Materiales Intumescentes: Propiedades y Aplicaciones
6.5 Conceptos Clave de TRP (Thermal Runaway Propagation)
6.6 Termodinámica de Reacciones Químicas en Baterías
6.7 Parámetros Críticos de Seguridad Térmica
6.8 Diseño de Sistemas de Gestión Térmica (BMS)
6.9 Normativas y Estándares de Seguridad en Baterías
6.60 Casos de Estudio: Fallos Térmicos y Análisis
**Módulo 7 — Introducción a la Seguridad Térmica en Baterías**
7. 7 Fundamentos de la Seguridad en Baterías: Riesgos y Desafíos.
2. 2 Principios de Gestión Térmica en Sistemas de Baterías.
3. 3 Introducción al Análisis CFD: Aplicaciones en el Diseño de Baterías.
4. 4 Teoría y Aplicaciones del Thermal Runaway Propagation (TRP).
7. 7 Introducción a los Materiales Intumescentes: Mecanismos de Protección.
6. 6 Normativas y Estándares de Seguridad para Baterías.
7. 7 Diseño de Baterías: consideraciones de seguridad térmica.
8. 8 Selección de Materiales: Principios y Aplicaciones.
9. 9 Casos de estudio: Fallos y soluciones de seguridad en baterías.
70. 70 Introducción a la evaluación de riesgos y análisis de seguridad.
**Módulo 8 — Introducción al CFD Térmico y Baterías**
8. 8 Fundamentos de Baterías: Componentes, Tipos y Funcionamiento.
8. 8 Principios de Transferencia de Calor: Conducción, Convección y Radiación.
3. 3 Introducción al CFD: Conceptos básicos y herramientas de simulación.
4. 4 Aplicaciones del CFD en el Análisis Térmico de Baterías.
5. 5 Modelado de Baterías: Simplificaciones y consideraciones clave.
6. 6 Introducción a los Materiales Intumescentes y su papel en la seguridad.
7. 7 Diseño de la seguridad de las baterías: TRP (Thermal Runaway Protection)
8. 8 Caso de estudio: Identificación de fallas y peligros de seguridad en baterías
8. 8 El contexto naval: La aplicacion de estas tecnicas en el sector
80. 80 Conclusión y próximos pasos en el estudio de CFD y seguridad de baterías.
**Módulo 9 — Introducción a CFD y Seguridad en Baterías**
9.9 Principios Fundamentales de CFD (Dinámica de Fluidos Computacional)
9.9 Introducción a la Seguridad en Baterías y Riesgos Térmicos
9.3 Componentes de una Batería y su Comportamiento Térmico
9.4 El Papel del CFD en el Análisis de Baterías
9.5 Visión General de TRP (Thermal Runaway Protection)
9.6 Materiales Intumescentes: Propiedades y Aplicaciones
9.7 Conceptos Clave: Flujo de Calor, Conducción, Convección y Radiación
9.8 Software CFD: Introducción a Herramientas y Simulación
9.9 Introducción al Modelado de Baterías y sus Desafíos
9.90 Estudio de Casos: Incidentes en Baterías y su Análisis
**Módulo 1 — Introducción a la Ingeniería Térmica en Baterías**
1. 1 Fundamentos de la Ingeniería Térmica Aplicada a Baterías
2. 2 Importancia de la Gestión Térmica para la Seguridad y el Rendimiento de las Baterías
3. 3 Componentes Clave de una Batería: Celdas, Módulos y Pack
4. 4 Principios de Transferencia de Calor: Conducción, Convección y Radiación
5. 5 Introducción al Análisis por CFD (Computational Fluid Dynamics) en Sistemas de Baterías
6. 6 Modelado TRP (Thermal Runaway Propagation): Understanding and Mitigation
7. 7 Materiales Intumescentes: Propiedades y Aplicaciones en la Protección de Baterías
8. 8 Visión General de los Desafíos y Tendencias en el Diseño Térmico de Baterías
9. 9 Normativas y Estándares de Seguridad Relacionados con la Gestión Térmica
10. 10 Caso de Estudio: Introducción a la Optimización Térmica en Diferentes Tipos de Baterías
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Si, contamos con certificacion internacional
Sí: modelos experimentales, datos reales, simulaciones aplicadas, entornos profesionales, casos de estudio reales.
No es obligatoria. Ofrecemos tracks de nivelación y tutorización
Totalmente. Cubre e-propulsión, integración y normativa emergente (SC-VTOL).
Recomendado. También hay retos internos y consorcios.
Sí. Modalidad online/híbrida con laboratorios planificados y soporte de visados (ver “Visado & residencia”).
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