Fichas de asignaturas 2013-14
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INGENIERÍA TÉRMICA |
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Asignatura |
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Profesorado |
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Competencias |
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Resultados Aprendizaje |
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Actividades Formativas |
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Sistemas de Evaluación |
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Contenidos |
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Bibliografía |
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Código | Nombre | |||
Asignatura | 21715042 | INGENIERÍA TÉRMICA | Créditos Teóricos | 3,75 |
Título | 21715 | GRADO EN INGENIERÍA EN TECNOLOGÍAS INDUSTRIALES - CÁDIZ | Créditos Prácticos | 3,75 |
Curso | 3 | Tipo | Obligatoria | |
Créd. ECTS | 6 | |||
Departamento | C147 | MAQUINAS Y MOTORES TERMICOS |
Requisitos previos
Haber superado las materias correspondientes a las competencias de Formación Básica de Termotecnia, citados en la correspondiente competencia del módulo común a la rama industrial: C01. Conocimientos de termodinámica aplicada y transmisión de calor. Principios básicos y su aplicación a la resolución de problemas de ingeniería.
Recomendaciones
Se recomienda al alumno la asistencia a clases de teoría y problemas, y el estudio continuo de la asignatura.
Competencias
Se relacionan aquí las competencias de la materia/módulo o título al que pertenece la asignatura, entre las que el profesorado podrá indicar las relacionadas con la asignatura.
Identificador | Competencia | Tipo |
G03 | Conocimiento en materias básicas y tecnológicas, que les capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y les dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones | ESPECÍFICA |
G07 | Capacidad de analizar y valorar el impacto social y medioambiental de las soluciones técnicas | ESPECÍFICA |
M03 | Conocimientos aplicados de ingeniería térmica | ESPECÍFICA |
T01 | Capacidad para la resolución de problemas. | GENERAL |
T04 | Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica | GENERAL |
T07 | Capacidad de análisis y síntesis | GENERAL |
T16 | Sensibilidad por temas medioambientales | GENERAL |
Resultados Aprendizaje
Identificador | Resultado |
R4 | Conocer el cálculo energético de ciclos de generación de potencia y de refrigeración |
R3 | Conocer el cálculo y análisis de procesosos de combustión sencillos |
R1 | Conocer el contexto y la clasificación de los principales equipos y máquinas térmicas |
R5 | Conocer el funcionamiento de los de motores endotérmicos y exotérmicos |
R7 | Conocer las aplicaciones en generación eléctrica y cogeneración de los de motores endotérmicos y exotérmicos |
R2 | Conocer los balances de masa y energía en equipos térmicos |
R6 | Saber expresar y calcular los balances de energía y rendimientos de los motores endotérmicos y exotérmicos |
Actividades formativas
Actividad | Detalle | Horas | Grupo | Competencias a desarrollar |
01. Teoría | 36 | G03 G07 T16 | ||
02. Prácticas, seminarios y problemas | 12 | M03 T01 T07 | ||
04. Prácticas de laboratorio | 12 | T04 | ||
10. Actividades formativas no presenciales | Se encargarán trabajos individuales o en grupos reducidos relacionados con las actividades de Clases Laboratorios (D). (mínimo 1 y máximo 8). |
40 | Reducido | |
11. Actividades formativas de tutorías | Se resolverán dudas generales de la asignatura, y de los trabajos encargados |
10 | Reducido | |
13. Otras actividades | Horas de estudio |
40 | Reducido |
Evaluación
Criterios Generales de Evaluación
- Se evaluará la teoría (A) mediante exámenes preferentemente de tipo test y usando el aula virtual - Se evaluarán los problemas (B) mediante trabajos y pequeños exámenes. - Se evaluarán las prácticas de laboratorios (D) mediante trabajos y pequeños exámenes. - Para las prácticas de laboratorios se contabilizará la asistencia, siendo obligatorio un mínimo de un 60%. En total se han programado 4 exámenes parciales de algunos o todos los 3 tipos anteriores, más el examen final. Los exámenes parciales son eliminatorios hasta la primera convocatoria (febrero), debiendo sacar un 5 para eliminar la materia.
Procedimiento de Evaluación
Tarea/Actividades | Medios, Técnicas e Instrumentos | Evaluador/es | Competencias a evaluar |
Exámenes de problemas (B) | Exámenes y trabajos de problemas |
|
M03 T01 T07 |
Pruebas de evaluación de la teoría A) | Examen tipo test preferentemente a través del aula virtual |
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G03 G07 T16 |
Pruebas de Laboratorios (D) | Entrega de trabajos en grupos, y pequeñas pruebas individuales |
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M03 T01 T04 T07 |
Trabajos relativos a las Clases de Problemas (B) | Presentación en clase |
|
T01 T07 |
Procedimiento de calificación
La nota final se calculará como un 30% la nota de teoría, un 40% la nota de problemas, y un 30% la nota de laboratorios. La nota mínima en cada parte será de un 3.5 sobre 10, debiendo ser la nota media final mayor o igual que 5. De esta forma, se está valorando las "pruebas escritas u orales" (exámenes de teoría y problemas) con un 70%, mientras que los "resultados de actividades de aprendizaje" (prácticas de laboratorios) con el 30% restante. Si se aprueba alguna de las 3 partes se guardará hasta la convocatoria de septiembre.
Descripcion de los Contenidos
Contenido | Competencias relacionadas | Resultados de aprendizaje relacionados |
PARTE II: EQUIPOS TÉRMICOS TEMA 7. EQUIPOS DE PRODUCCIÓN DE CALOR. CALDERAS. 1: Generación de energía térmica a partir de los combustibles. 1.1 - Introducción 1.2 - Características y composición de combustibles 1.3 - Reacciones de combustión 1.4 - Tipos de combustión 1.5 - Aire para la combustión 1.6 - Gases de combustión 1.7- Poder calorífico 1.8 - Combustión incompleta :pérdidas por inquemados 1.9 - El análisis de la combustión: diagramas de combustión 2: Calderas. 2.1 - Analisis de los procesos en la caldera 2.2 - Propiedades del vapor de agua 2.3 - Tipos de calderas 2.4 - Balances, pérdidas y evaluación del rendimiento 2.5 - Instalaciones de preparación de combustibles 2.6 - Funcionamiento y controles TEMA 8: EQUIPOS DE PRODUCCIÓN DE FRÍO 1: MÁQUINAS FRIGORÍFICAS 1.1- Introducción: la producción de frío en aplicaciones industriales y para climatización 1.2 - Concepto de máquina frigorífica y ciclo frigorífico. 1.3 - Ciclo frigorífico real de fluido condensable. Equipos que desarrollan el ciclo 1.4 - Potencia útil, coeficientes de eficiencia energética y gasto de energía 2: BOMBA DE CALOR: 2.1 - Principio de funcionamiento,coeficiente de eficiencia energética, interés energético 2.2 - Tipos y aplicaciones de la bomba de calor TEMA 9: EQUIPOS DE INTERCAMBIO DE CALOR. 1. Introducción. 2. Tipos de intercambiadores 3. Distribución de temperatura en el interior de intercambiadores de calor. 4. Coeficiente global de transmisión de calor. 4.1. Análisis de intercambiadores: método de la diferencia de temperatura logarítmica media (L.M.T.D.) 4.2. Disposición en equicorriente. 4.3. Disposición en contracorriente. 4.4. Intercambiadores de pasos múltiples y flujo cruzado. 5. Análisis de intercambiadores: método N.T.U. 5.1. Definiciones. 5.2. Relaciones entre efectividad-N.T.U. 6. Metodología para el cálculo de intercambiadores. 7. Intercambiadores de flujo cruzado |
G03 G07 M03 T01 T04 T07 T16 | R7 R2 R6 |
PARTE I: MOTORES ENDOTÉRMICOS Y EXOTÉRMICOS. Tema 1.-PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO DE LAS MÁQUINAS MOTRICES: MOTORES TERMICOs 1. - Introducción: la energía,transformaciones y usos 2. - Clasificación general y aplicaciones de las máquinas térmicas 3. - Ciclo termodinámico y motor térmico 4. - Motores de combustión externa e interna: fluidos de trabajo 5. - Ciclos elementales básicos de los motores térmicos y sus procesos termodinámicos 6. - Aplicación de los motores térmicos a la generación eléctrica y la cogeneración TEMA 2: PLANTAS DE POTENCIA CON TURBINAS DE VAPOR 1. - Ciclos Rankine simple, con recalentamiento y regenerativo: análisis de los procesos y rendimientos 2. - Centrales termoeléctricas convencionales: 2.1. - elementos componentes y funcionamiento 2.2.- análisis energético y rendimientos de la central 3. - Instalaciones de cogeneración con turbinas de vapor: 3.1. - elementos componentes y funcionamiento 3.2.- análisis energético y rendimientos de la instalación TEMA 3: PLANTAS DE POTENCIA CON TURBINAS DE GAS 1. - Ciclos Brayton simple y regenerativo: análisis de los procesos y rendimiento 2. - Ciclo Brayton con interenfriamientos y recalentamientos 3. - Instalaciones de cogeneración con turbinas de gas: 3.1. - elementos componentes y funcionamiento 3.2. - análisis energético y rendimientos de la instalación TEMA 4: PLANTAS DE POTENCIA DE CICLO COMBINADO 1. - Centrales termoeléctricas de ciclo combinado: 1.1.- elementos componentes y funcionamiento 1.2.- interés de las centrales de ciclo combinado 1.3.- análisis energético y rendimientos TEMA 5:EVALUACIÓN ENERGÉTICA Y ECONÓMICA DE PROYECTOS DE COGENERACIÓN 1.- Introducción:la cogeneración frente a la demanda de energía en la industria 2.- Interés de la cogeneración 3.- Sistemas de cogeneración 4.- Normativa sobre cogeneración 5.- Evaluación energética y económica de proyectos de cogeneración TEMA 6.- PRODUCCIÓN DE POTENCIA MEDIANTE MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA ALTERNATIVOS 1.- Introducción a los motores de combustión interna alternativos 2.- Características geométricas y cinemáticas 3.- Ciclo termodinámico y funcionamiento de los motores de cuatro tiempos 4.- Ciclo termodinámico y funcionamiento de los motores de dos tiempos 5.- Trabajo, potencia y rendimientos 6.- Dosado. Consumo específico de combustible 7.- Renovación de la carga. Rendimiento volumétrico 8.- Sobrealimentación de motores 9.- Instalaciones de cogeneración con motores de combustión interna alternativos |
G03 G07 M03 T01 T04 T07 T16 | R7 R2 R6 |
Bibliografía
Bibliografía Básica
I.- TERMODINAMICA BASICA Y APLICADA:
- MORAN, M.J.; SHAPIRO, H.N. Fundamentos de Termodinámica Técnica. Tomo 1, Tomo
2. E. Reverté, S.A., 1993.
- WARK K. Termodinámica. McGraw-Hill, 1991.
II.- TRANSFERENCIA DE CALOR:
- CHAPMAN A.J. Transmisión de calor. (3ª Edición), Bellisco, 1990.
- HOLMAN, J.P. Transferencia de calor. CECSA, 1998.
Bibliografía Específica
I.- TERMODINAMICA BASICA Y APLICADA:
- MATAIX C. Termodinámica Técnica y Máquinas Térmicas. Ediciones ICAI, 1978.
- SEGURA J. Termodinámica Técnica. E. Reverté, 1988.
- LACALLE, J.M. y otros. Problemas de Termodinámica. E.T.S.I.I. de Madrid. 1988.
- ÇENGEL, YUNUS A. Michael A. Boles. Termodinámica. McGraw-HillII.
- J. AGÜERA SORIANO. Termodinámica Lógica y Motores Térmicos. (Ciencia 3, 1993).
- Termodinámica Lógica y Motores Térmicos. J. Agüera Soriano (Ciencia 3, 1993).
- Termodinámica: Análisis Exergético. J.L. Gómez, M. Monleón y A. Ribes (Reverté, 1990).
- Problemas de Termodinámica Técnica. J.L. Segura (Reverte, 1993).
- Termodinámica lógica y motores térmicos. Problemas resueltos. J. Agüera Soriano. (Ciencia, 1993).
II.- TRANSFERENCIA DE CALOR:
- INCROPERA, F.P.; De WITT, D.P. Fundamentos de Transferencia de Calor y Masa.
John Wiley & Sons.
III. - TEMAS ESPECÍFICOS:
-Mataix, Claudio. Turbomáquinas térmicas , Madrid. 1988. 2a ed. 1065 p.
-Llorens, M. Editores: CEAC, 1999
-Llopis, F. P., Luque, A. M., Fontal, A. G., Freixa, C. F., Odriozola, T. N., Rossell, J. C., ... & Flórez, J. A. A. (2002). Máquinas térmicas motoras (volum I) y (volum II)
Bibliografía Ampliación
Sawhney, G. S. (2010). Thermal and Hydraulic Machines. PHI Learning Pvt. Ltd.
Rayaprolu, K. (2010). Boilers for power and process. CRC Press.
Kakac, S. (1991). Boilers, evaporators, and condensers.
Kakac, S., Pramuanjaroenkij, A., & Liu, H. (2012). Heat exchangers: selection, rating, and thermal design. CRC press.
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