Fichas de asignaturas 2016-17
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INGENIERÍA ENERGÉTICA Y FLUIDOMECÁNICA |
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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 | 21717012 | INGENIERÍA ENERGÉTICA Y FLUIDOMECÁNICA | Créditos Teóricos | 2.25 |
Título | 21717 | GRADO EN INGENIERÍA EN DISEÑO INDUSTRIAL Y DESARROLLO DEL PRODUCTO | Créditos Prácticos | 5.25 |
Curso | 3 | Tipo | Obligatoria | |
Créd. ECTS | 6 | |||
Departamento | C147 | MAQUINAS Y MOTORES TERMICOS |
Recomendaciones
Haber superado las materias correspondientes a las competencias de Formación Básica de Física y Matemáticas , citadas en las correspondientes competencias básicas: B02. Comprensión y dominio de los conceptos básicos sobre las leyes generales de la mecánica, termodinámica, campos y ondas y electromagnetismo y su aplicación para la resolución de problemas propios de la ingeniería. B01. Capacidad para la resolución de los problemas matemáticos que puedan plantearse en la ingeniería. Aptitud para aplicar los conocimientos sobre: álgebra lineal; geometría; geometría diferencial; cálculo diferencial e integral; ecuaciones diferenciales y en derivadas parciales; métodos numéricos; algorítmica numérica. Concretamente los requisitos previos serían al menos: - De FISICA: o Concepto de energía, potencia, masa, presión absoluta y relativa, temperatura, densidad, volumen específico, calores específicos, entalpía o Sistemas de unidades para cada uno de los conceptos anteriores y cambios de unidades para Sistema Internacional, y otros - De MATEMATICAS: o Interpolación de una y varias variables. o Derivadas parciales o Gradiente de un campo escalar o Integrales o Concepto de límite o Condiciones de contorno o Transformadas de Laplace y Fourier o Resolución de sistemas de ecuaciones lineales y no lineales o Resolución matricial de sistemas de ecuaciones En líneas generales, se recomienda al alumno la asistencia a clases de teoría y problemas, y el estudio continuo de la asignatura. Para el estudio se debe usar la bibliografía recomendada y los apuntes propios del alumno. Las transparencias aportadas por el profesor son únicamente un guión para el seguimiento de las clases y no tienen carácter de apuntes para el estudio de la asignatura. Se recomienda la implicación del alumno en la asignatura desde el comienzo del semestre participando en los trabajos propuestos y estudiando los conceptos desarrollados en las clases teóricas y prácticas.
Profesorado
Nombre | Apellido 1 | Apellido 2 | C.C.E. | Coordinador | |
JOSE | SANCHEZ | RAMOS | PROFESOR SUSTITUTO INTERINO | S |
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 |
C01 | Conocimientos de termodinámica aplicada y transmisión de calor. Principios básicos y su aplicación a la resolución de problemas de ingeniería. | ESPECÍFICA |
C02 | Conocimientos de los principios básicos de la mecánica de fluidos y su aplicación a la resolución de problemas en el campo de la ingeniería. Cálculo de tuberías, canales y sistemas de fluidos. | ESPECÍFICA |
CB1 | Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio. | GENERAL |
CB2 | Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio. | GENERAL |
CB3 | Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética. | GENERAL |
CB4 | Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado. | GENERAL |
CB5 | Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía. | GENERAL |
CG1 | Competencia idiomática (Compromiso UCA) | GENERAL |
CG2 | Competencia en otros valores (Compromiso UCA) | GENERAL |
CT1 | Trabajo en equipo: capacidad de asumir las labores asignadas dentro de un equipo, así como de integrarse en él y trabajar de forma eficiente con el resto de sus integrantes. | GENERAL |
Resultados Aprendizaje
Identificador | Resultado |
R9 | Análisis y evaluación de problemas de transporte de aire y agua |
R8 | Conceptos técnicos de mecánica de fluidos y diseño de instalaciones de aire y agua |
R3 | Conocer las leyes fundamentales que rigen los fenómenos de transmisión de calor. |
R5 | Conocer las metodologías de resolución de problemas de transferencia de calor. |
R6 | Conocer los distintos tipos de intercambiadores de calor y sus aplicaciones |
R1 | Conocer y obtener las propiedades características de los fluidos térmicos. |
R2 | Conocer y saber aplicar los fundamentos de la Termodinámica a los principales procesos y equipos térmicos. |
R10 | Diseño de instalaciones de aire y agua |
R4 | Saber establecer las hipótesis necesarias y aplicar las leyes de la transmisión de calor para plantear y definir las expresiones que permitirán la obtención de las temperaturas y flujos de calor en aplicaciones prácticas. |
R7 | Saber realizar el análisis térmico de intercambiadores de calor. |
Actividades formativas
Actividad | Detalle | Horas | Grupo | Competencias a desarrollar |
01. Teoría | 18 | C01 C02 | ||
02. Prácticas, seminarios y problemas | 18 | C01 C02 CB3 CB5 | ||
03. Prácticas de informática | 12 | C01 C02 CB1 CB3 | ||
04. Prácticas de laboratorio | 12 | C01 C02 CB1 CB2 CB3 CB4 CB5 CG1 CG2 CT1 | ||
10. Actividades formativas no presenciales | 40 | Reducido | C01 C02 CB1 CB2 CB3 CB4 CB5 CG1 CG2 CT1 | |
11. Actividades formativas de tutorías | Se resolverán dudas generales de la asignatura, y de los trabajos encargados. |
10 | Reducido | C01 C02 |
13. Otras actividades | Horas de estudio |
40 | Reducido | C01 C02 |
Evaluación
Criterios Generales de Evaluación
2. Sobre las evaluaciones 2.1 Se establecen unos criterios mínimos de conocimiento en cada evaluación, que de no cumplirse, causarán la obtención de una calificación igual a cero en la parte o ejercicio correspondiente independientemente de los demás desarrollos realizados por el alumno en ese ejercicio. Estos son: Fallos de unidades Errores de concepto: son aquellos errores en el planteamiento del problema o cuestión que reflejen el mal conocimiento de la teoría y la falta de rigor técnico. Estos errores son descritos/comentados en las sesiones presenciales de la asignatura para propugnar que el alumno no los cometa. Copia y plagio Errores graves de ortografía Entrega fuera de los plazos establecidos Mínimos de conocimiento específicos establecidos por el profesor en cada evaluación particular. 2.2 La evaluación de las partes de teoría y problemas se realizará de la siguiente manera: No se controla ni puntúa la asistencia. Durante el desarrollo del cuatrimestre, por medio de tareas a entregar o exámenes parciales. Los exámenes parciales serán una decisión del profesor de la asignatura, siendo el número máximo de ellos 2 para teoría y problemas.. El examen final y los de las convocatorias oficiales de junio y septiembre, estarán divididos en el mismo número de evaluaciones que las realizadas durante el desarrollo del cuatrimestre. 2.3 La asistencia a las prácticas no es puntuable Se requiere un mínimo de asistencia para optar a aprobar las prácticas. Dicho mínimo depende el número total de prácticas que se impartan durante el curso y está dado por la siguiente tabla: Numero practicas total 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Asistencia mínima obligatoria 1 2 2 3 3 4 5 5 6 6 2.4 La evaluación de prácticas se realizará, o bien con una entrega al final del cuatrimestre o bien al final de cada sesión (a partir de la segunda de ellas) por medio del diligenciamiento de un formulario o plantilla preestablecida al efecto en el aula virtual.
Procedimiento de Evaluación
Tarea/Actividades | Medios, Técnicas e Instrumentos | Evaluador/es | Competencias a evaluar |
Exámenes de problemas (B) | Exámenes de problemas |
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C01 C02 CB1 CB3 CB5 |
Pruebas de evaluación de la teoría (A) | Examen tipo test preferentemente |
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C01 C02 |
Pruebas de Laboratorios (D) | Pruebas individuales |
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C01 C02 CB1 CB2 CB3 CB4 CB5 CG1 CG2 CT1 |
Procedimiento de calificación
1. Aspectos generales 1.1 El peso de cada una de las partes en la nota final es: 50% Problemas, 30% Prácticas, y 20% Teoría. Los problemas y la teoría aparecen vinculados en forma de exámenes escritos. 1.2 La asistencia y presentación de las evaluaciones de prácticas es obligatoria. 1.3 No se puede aprobar la asignatura si una o más partes tienen una nota inferior a 4.0 sobre 10. Siendo las partes comentadas: problemas, teoría y prácticas. En cuyo caso, la nota máxima de la asignatura será de suspenso 4.0 en las actas oficiales. 1.4 Las notas de las partes de teoría y problemas se guardan hasta la convocatoria de septiembre. 1.5 La nota que se guarda, es decir, la nota que se considera válida en cada una de las partes, es la que se obtenga en la última de las convocatorias presentadas. 1.6 Los alumnos repetidores que hayan aprobado las prácticas el año inmediatamente anterior, no están obligados a asistir ni a examinarse de prácticas, en cuyo caso obtendrán una nota final en las prácticas de 5 sobre 10. En caso de que lo deseen podrán realizarlas y ser evaluados.
Descripcion de los Contenidos
Contenido | Competencias relacionadas | Resultados de aprendizaje relacionados |
PARTE III: INGENIERÍA FLUIDOMECÁNICA 1. Conceptos básico de Mecánica de fluidos 2. Números adimensionales y Bernoulli 3. Cálculo de pérdidas en redes de distribución 4. Bombas: curva característica y definición de parámetros 5. Curva de instalación |
C01 C02 CB1 CB2 CB3 CB4 CB5 CG1 CG2 CT1 | R9 R8 R1 R10 |
PARTE II: TRANSFERENCIA DE CALOR: FUNDAMENTOS Y APLICACIONES TEMA Nº 1: INTRODUCCIÓN A LA TRANSFERENCIA DE CALOR. 1. Objetivos de la transferencia de calor. 2. Termodinámica y transferencia de calor 3. Mecanismos básicos de transferencia de calor. 3.1. Introducción. 3.2. Conducción. 3.3. Convección. 3.4. Radiación. 3.5. Ejemplos de mecanismos 4. Primer principio de la termodinámica: Conservación de la energía 5. Metodología de la resolución de problemas TEMA Nº 2: FUNDAMENTOS DE LA TRANSFERNICA DE CALOR POR CONDUCCION. 1. Definiciones y Ley fundamental de la conducción: Ley de Fourier. 2. Conductividad térmica. 3. Ecuación diferencial de la conducción del calor. 4. Casos particulares de la ecuación general. 5. Resolución de la ecuación general TEMA Nº 3: CONDUCCIÓN UNIDIMENSIONAL PERMANENTE. 1. Introducción 2. Conducción a través de una pared plana. 2.1. Distribución de temperatura y flujo de calor. 2.2. Resistencia térmica. 2.3. La pared compuesta. 2.4. Resistencia térmica de contacto. 3. Conducción a través de una tubería. 3.1. Distribución de temperatura y flujo de calor. 3.2. Resistencia térmica. 3.3. La pared compuesta. 3.4. Resistencia térmica de contacto. 3.5. Radio crítico de aislamiento en una tubería. 4. Conducción a través de una esfera. 5. Conducción con generación interna de calor. 6. Conducción con conductividad térmica variable. 6.1. En la pared plana. 6.2. En un cilindro. TEMA Nº 4: CONDUCCIÓN. SUPERFICIES EXTENDIDAS. 1. Presentación del problema 2. Clasificación de superficies extendidas 3. Ecuación general 4. Aleta longitudinal de espesor constante 4.1. Campo de temperatura. 4.2. Flujo de calor. 5. Diseño de las aletas: coeficiente de disipación y efectividad de una aleta. 6. Curvas de efectividad. 7. Coeficiente global de transmisión de una tubería aleteada. TEMA Nº 5: TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONVECCIÓN. 1. Introducción a la Convección 2. Transferencia de Calor y de Masa por Convección 3. Capas límites en convección 4. Clasificación de problemas en convección 5. Flujo Laminar y Turbulento 6. Ecuaciones para la transferencia por convección 7. Definición del problema en convección 8. Números adimensionales 9. Procedimiento de resolución TEMA Nº 6: TRANSFERENICA DE CALOR POR RADIACIÓN. 1. Radiación. Introducción 2. Definiciones 3. Leyes 3.1. Cuerpo Negro 3.2. Ley de Planck. 3.3. Ley de Wien. 3.4. Ley de Stefan-Boltzman. 4. Propiedades radiantes superficiales 4.1. Propiedades radiativas. 4.2. Leyes de Kirchoff. 4.3. Superficie gris. 5. Intercambio radiante entre dos superficies 5.1. Radiación que abandona una superficie y llega a otra 5.2. Factor de forma |
C01 C02 CB1 CB2 CB3 CB4 CB5 CG1 CG2 CT1 | R3 R5 R4 |
PARTE I: TERMODINAMICA TÉCNICA TEMA Nº 1: DEFINICIONES Y CONCEPTOS. 1.1 Introducción. 1.2 Enfoque macroscópico y microscópico. 1.3 Objeto y alcance de la Termodinámica clásica. 1.4 Sistema termodinámico. 1.5 Propiedades y estado de un sistema termodinámico. 1.6 Transformaciones termodinámicas. TEMA Nº 2: PRIMER PRINCIPIO DE LA TERMODINÁMICA: SISTEMAS CERRADOS. 2.1 Introducción. 2.2 Energía interna. 2.3 Energías de tránsito. 2.3.1 El concepto de trabajo y el proceso adiabático 2.3.2 Calor. 2.3.3 Trabajo de expansión o comprensión cuasiestática. 2.3.4 Otras formas de trabajo cuasiestático. 2.3.5 Trabajo exterior, trabajo interior y trabajo de rozamiento. 2.3.6 Trabajo útil y trabajo efectivo. 2.4 Energía total del sistema. 2.5 Principio de conservación de la energía. 2.6 El postulado de estado y los sistemas simples. 2.7 Enunciado del primer principio para sistemas cerrados. 2.8 Otras propiedades termodinámicas. 2.8.1 Entalpía. 2.8.2 Capacidad calorífica. TEMA Nº 3: PROPIEDADES Y ESTADOS DE UNA SUSTANCIA SIMPLE Y COMPRESIBLE. 3.1 Introducción. 3.2 El gas ideal. 3.2.1 Ecuación de estado. 3.2.2 Energía interna, entalpía y calores específicos. 3.2.3 Variación de los calores específicos con la temperatura. 3.2.4 Transformaciones de un gas ideal. 3.3 Gases reales. 3.3.1 El factor de compresibilidad y el principio de los estados correspondientes. 3.3.2 La ecuación de estado de Van der Waals. 3.3.3 Otras ecuaciones de estado. 3.4 Sustancias incomprensibles. 3.5 Superficie P.v.T. 3.5.1 Diagrama Presión Temperatura. 3.5.2 Diagrama Presión Volumen específico: Propiedades de la mezcla. 3.5.3 Tablas de propiedades. 3.6 Análisis de energía en sistemas cerrados. TEMA Nº 4: PRIMER PRINCIPIO PARA UNA CORRIENTE: SISTEMAS ABIERTOS. 4.1 Introducción. 4.2 El principio de conservación de la masa para un volumen de control en régimen permanente. 4.3 El principio de conservación de la energía para un volumen de control. 4.4 El principio de conservación de la energía para un volumen de control en régimen permanente. 4.5 Dispositivos que operan con corriente fluida estacionaria. 4.6 El principio de conservación de la energía para un volumen de control en régimen transitorio. 4.7 Carga y descarga de recipientes rígidos. TEMA Nº 5: SEGUNDO PRINCIPIO DE LA TERMODINAMICA. 5.1 Introducción. 5.2 Procesos reversibles e irreversibles. 5.3 Focos o depósitos de calor. 5.4 Máquinas térmicas y frigoríficas. 5.5 El ciclo de Carnot. 5.6 Teoremas de Carnot. 5.7 Escala termodinámica de temperatura. 5.8 Igualdad de Clausius: Concepto de entropía. 5.9 Desigualdad de Clausius: Principio de aumento de entropía. 5.10 Cambio de entropía de los depósitos térmicos. 5.11 Efectos de la transferencia de calor reversible e irreversible. TEMA Nº 6: APLICACIONES DEL SEGUNDO PRINCIPIO. 6.1 Combinación del primer y segundo principio. 6.2 Cambios de entropía en las sustancias simples y compresibles. 6.2.1 Diagramas T s. h s. 6.2.2 Cambios de entropía en los gases ideales. 6.2.3 Cambios de entropía en las sustancias incompresibles. 6.3 Flujo y producción de entropía. 6.4 Trabajo Técnico producido por una corriente fluida estable y reversible. 6.5 Procesos isoentrópicos. 6.6 Eficiencia de algunos dispositivos que operan con corriente fluida estacionaria. |
C01 C02 CB1 CB2 CB3 CB4 CB5 CG1 CG2 CT1 | R6 R1 R2 R7 |
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.
Bibliografía Específica
- J. AGÜERA SORIANO. Mecánica de fluidos incompresibles y Turbomáquinas hidráulicas. Editorial Ciencia 3, S.A. 1.996.
- CATEDRA DE M.F. DE LA U.P.V. Curso de ingeniería hidráulica. I. de Estudios de Administración Local. 1987.
Bibliografía Ampliación
-
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).
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