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Fichas de asignaturas 2016-17


INGENIERÍA TÉRMICA

Asignaturas
 

  Código Nombre    
Asignatura 21715042 INGENIERÍA TÉRMICA Créditos Teóricos 4.5
Título 21721 GRADO EN INGENIERÍA EN TECNOLOGÍAS INDUSTRIALES - CÁDIZ Créditos Prácticos 3
Curso   3 Tipo Optativa
Créd. ECTS   6    
Departamento C147 MAQUINAS Y MOTORES TERMICOS    

 

Recomendaciones

Tener aprobadas las siguientes asignaturas: Termotecnia, Física y Matemáticas
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.

 

Profesorado

Nombre Apellido 1 Apellido 2 C.C.E. Coordinador  
Juan Antonio Landroguez Estevez Profesor Asociado N
ALVARO RUIZ PARDO PROFESOR SUSTITUTO INTERINO S  
FRANCISCO JOSE SANCHEZ DE LA FLOR Profesor Contratado Doctor N
JOSE SANCHEZ RAMOS PROFESOR SUSTITUTO INTERINO N  

 

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
CG3 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 GENERAL
CG7 Capacidad de analizar y valorar el impacto social y medioambiental de las soluciones técnicas GENERAL
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
40 Reducido
11. Actividades formativas de tutorías
10 Reducido
13. Otras actividades
Horas de estudio
40 Reducido

 

Evaluación

Criterios Generales de Evaluación

Para la parte comprendida desde el tema 1 hasta el tema 7 (65% del total de la
asignatura)

1. Sobre las evaluaciones
1.1 Se tiene en cuenta el desarrollo y la claridad con la que está expuesto el
mismo.
1.2 Se tienen en cuenta los resultados numéricos parciales y finales de cada
ejercicio.
1.3 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 • Copia y/o plagio • Errores graves de ortografía • Entrega
fuera de los plazos establecidos • Mínimos de conocimiento específicos
establecidos por el profesor en cada evaluación particular.
2. Sobre los trabajos, exposiciones, maquetas, prototipos y demás tareas
entregables.
2.1 Se tiene en cuenta la presentación, el desarrollo y la claridad del trabajo o
exposición que acompañe a cualquiera de los entregables.
2.2 Todos los resultados numéricos deben ser correctos. Errores en este apartado
causarán una calificación inferior a 3.0
2.3 Causarán la obtención de una calificación igual a cero, independientemente de
los demás desarrollos realizados por el alumno si se presenta al menos uno de los
siguientes casos: • Fallos de unidades • Errores de concepto • Copia y/o plagio •
Errores graves de ortografía • Entrega fuera de los plazos establecidos





Para la parte comprendida desde el tema 8 en adelante (35% del total de la
asignatura)

3.1 La evaluación de los exámenes se realizará bajo unos criterios mínimos de
conocimientos específicos establecidos por el profesor.
3.2 Obtendrán una calificación igual a cero en el examen o trabajo
correspondiente por copiar y/ o plagiar el mismo.

 

Procedimiento de Evaluación

Tarea/Actividades Medios, Técnicas e Instrumentos Evaluador/es Competencias a evaluar
Exámenes de problemas (B) Exámenes y trabajos de problemas
  • Profesor/a
M03 T01 T07
Pruebas de evaluación de la teoría A) Examen escrito o preferentemente tipo test
  • Profesor/a
CG3 CG7
Pruebas de Laboratorios (D) Pequeñas pruebas individuales o proyectos para realizar en clase y en casa
  • Profesor/a
CG3 CG7

 

Procedimiento de calificación

El peso de la primera parte (tema 1 hasta el tema 7) es: 65%
El peso de la segunda parte (tema 8 en adelante) es: 35%

La evaluación se realizará por medio de exámenes, informes de practicas y otros
trabajos.

El peso global de los exámenes (Teoría y problemas de las partes 1 y 2) es: 80.5%

El peso global de los otros trabajos es: 19.5%

Los detalles discriminados de la calificación son los siguientes:

Para la parte comprendida desde el tema 1 hasta el tema 7 (65% del total de la
asignatura)
4. Criterios generales
4.1 El peso de cada una de las partes en la nota final es: 50% Problemas
(exámenes) 30% Prácticas (trabajos) 20% Teoría (exámenes)

4.2  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 un examen parcial, que incluye cada una
de las partes (teoría (20%) y problemas (50%)).

4.3 La asistencia y presentación de las evaluaciones de prácticas no es
obligatoria.
4.4 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

4.5 No se puede aprobar la asignatura si una o más partes tienen una nota
inferior a 4.0 sobre 10. En cuyo caso, la nota máxima de la asignatura será de
suspenso 4.0 en las actas oficiales.
4.6 Las notas de las partes de teoría y problemas se guardan hasta la
convocatoria de septiembre.
4.7 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.
4.8 Los alumnos que hayan aprobado las prácticas el año inmediatamente anterior
(en este caso curso 2015-2016), 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.


Para la parte comprendida desde el tema 8 en adelante (35% del total de la
asignatura)

Esta parte se avalúa en su totalidad (100%) por medio de exámenes.

5. Criterios
5.1 Sobre las evaluaciones, la teoría y la práctica están absolutamente
integradas y se alternan continuamente.
5.2 Evaluación continua de la asistencia y participación en clase.
5.3 Es obligatorio la entrega de los trabajos requeridos por el profesor en el
plazo establecido.
5.4 A los exámenes parciales tendrán acceso solamente aquellos alumnos que hayan
asistido al menos al 80 % de las clases, el no cumplimiento de lo anterior
implica la obligatoriedad de examinarse en el final.
5.5 Para aprobar esta parte de la asignatura por exámenes parciales, se tiene que
tener como mínimo un 5 en cada uno de ellos. Cumpliendo con lo anteriormente
expuesto, la nota final de esta parte será la media aritmética de las notas
correspondientes a los exámenes parciales.

5.6 Los alumnos que hayan aprobado esta parte de la asignatura el año
inmediatamente anterior (en este caso curso 2015-2016), no están obligados a
asistir ni a examinarse en el próximo curso. En caso de que lo deseen podrán
asistir a clase y realizar los exámenes para mejorar la calificación anterior.
5.7 En cualquier caso los alumnos tienen derecho a los exámenes de convocatorias
oficiales.

 

Descripcion de los Contenidos

Contenido Competencias relacionadas Resultados de aprendizaje relacionados
            1.1  Introducción a la Ingeniería Térmica.

1.2  Equipos Térmicos
Intercambiadores de calor: definiciones, clasificación, usos y aspectos de operación
Método de cálculo de la diferencia de temperatura media logarítmica
Método de cálculo de la efectividad térmica y valor NTU
Calderas: definiciones, clasificación, usos y aspectos de operación
Compresores: definiciones, clasificación, usos y aspectos de operación. Métodos de cálculo y variables de
rendimiento.
Turbinas de vapor: definiciones, clasificación, usos y aspectos de operación. Métodos de cálculo y variables de
rendimiento.
1.3  Combustión
Combustibles. Fuentes convencionales de energía térmica.
Comburentes.
Propiedades y características de los combustibles (Humedad; materiales volátiles y carbono fijo; cenizas; límites de
inflamabilidad; temperatura de inflamación y combustión; combustión espontánea), poderes comburivoros y fumigeros;
poder calorífico.
Aire mínimo para la combustión. Coeficiente de exceso de aire. Volumen y composición de humos. Humos secos.
Rendimiento de un proceso de combustión
1.4  Producción de frio con un ciclo de compresión mecánica
Partes fundamentales y descripción general. Balances de energía en la planta.
Refrigerantes. Propiedades y usos. Desarrollo histórico.
Cálculo de un ciclo simlple
Diagrama de Sankey. Rendimientos. Consumos específicos.
1.5  Producción de trabajo con un ciclo Rankine
Partes fundamentales y descripción general de una planta de potencia con ciclo Rankine. Balances de energía en la
planta.
Ciclo Rankine simple, Ciclo Rankine con sobrecalentamineto, Ciclo Rankine con recalentamineto, Ciclo Rankine
regenerativo. Combinaciones de los anteriores
Diagrama de Sankey. Rendimientos. Consumos específicos.
1.6  Producción de trabajo con un ciclo Brayton
Partes fundamentales y descripción general de una planta de potencia con ciclo Brayton. Balances de energía en la
planta.
Ciclo Brayton simple, Ciclo Brayton con recalentamineto, Ciclo Brayton con refrigeración intermedia. Ciclo Brayton
regenerativo. Combinaciones de los anteriores.
Diagrama de Sankey. Rendimientos. Consumos específicos.
1.7  Cliclo combinado
Partes fundamentales y descripción general de una planta de potencia con ciclo combinado. Balances de energía en la
planta.
Diagrama de Sankey. Rendimientos. Consumos específicos.
1.8  Motores de combustión alternativos
Definición, antecedentes históricos elementos principales (MCIA), órganos fijos, órganos móviles, definiciones
fundamentales, criterios de clasificación. fases del ciclo de trabajo, 2 y 4 tiempos, principales diferencias entre
motores de explosión y diésel.
1.9  Ciclos termodinámicos (teóricos) de los motores alternativos de combustión interna.
Repaso de termodinámica, tipos de ciclos, ciclo Otto teórico, ciclo Diésel teórico, ciclo Sabathé o mixto
teórico, cálculos de los valores de cada punto del ciclo y su rendimiento térmico, comparación de los tres ciclos.
1.10  Determinación de la potencia indicada y efectiva. Rendimientos.
Potencia, potencia indicada, medios de obtención, obtención de Pmi y Pi, diferencias entre ciclos real y teórico, 4t
y 2t, diagrama Circular y Diagrama Abierto, potencia efectiva, medios de obtención, obtención de Pme y Pe,
rendimientos.
1.11  La combustión en los MCIA.
Definición, combustión y oxidación, Combustión en los MCIA. Definiciones, condiciones límites, tipos de
combustión, combustión en MCIA de carga premezclada, combustión en los MCIA Diésel, ccontaminación.
1.12  Combustibles MCIA.
1.13  Combustibles fósiles, combustibles renovables, propiedades de los combustibles, problemas con combustibles.
1.14  Renovación de la carga energética.
Motores de explosión, motores diésel.
1.15  Admisión y escape.
Rendimiento volumétrico, válvulas, sistemas de distribución, sobrealimentación, barrido, recirculación gases de
escape.
1.16  Cámaras de combustión MCIA.
Motores de explosión, motores diésel.
Transmisión de Calor
Balance térmico, Esfuerzos térmicos importantes, elementos que lo soportan, Sistemas de refrigeración, elementos que
lo componen, Líquidos refrigerantes, incrustaciones y corrosión.
1.17  Transmisión de calor.
Balance térmico, Esfuerzos térmicos importantes, elementos que lo soportan, Sistemas de refrigeración, elementos que
lo componen, Líquidos refrigerantes, incrustaciones y corrosión.

1.18  Lubricación.
Rozamiento, tipos de aceites, clasificación, propiedades, formas de lubricar, elementos sistemas de lubricación.

1.19  Estudios cinemáticos y dinámicos.
Cinemática y dinámica del motor, equilibrado.

        
R4 R3 R1 R5 R7 R2 R6

 

Bibliografía

Bibliografía Básica

- Fundamentos de Termodinámica Técnica (Vol I y II), M.J. Moran y H.N. Shapiro (Reverté, 1995).

- Termodinámica. K. Wark y D.E. Richards (McGraw-Hill, 6ª ed., 2000).

- Termodinámica (Vol I y II). Y.A. Cengel y M.A. Boles (McGraw-Hill, 4ªed., 2003).

- Termodinámica básica y aplicada. Isidoro Martínez. (Ed. dossat.)

- Problemas de Termodinámica Técnica. J.L. Segura (Reverte, 1993).

- Problemas de termodinámica técnica. C.A. García (Alsina, Buenos Aires, 1997).

- Problemas de termodinámica. V.M. Faires, C.M. Simmang y A.V. Brewer. (6ª ed. Limusa, Mexico, 1992).

- Termodinámica lógica y motores térmicos. Problemas resueltos. J. Agüera Soriano. (Ciencia, 1993).

- Transmisión de calor. HOLMAN, J.P. (8ª Edición, McGrawh-Hill, 1998)

- Transferencia de calor. CHAPMAN A.J. (CECSA, 1991.)

- Fundamentos de Transferencia de Calor y Masa. INCROPERA, F.P.; De WITT, D.P.

- La transmisión del calor: principios fundamentales. F. Kreith y W.Z. Black (Alhambra, 1983).

 

 

 

 

Bibliografía Específica

- Termodinámica Técnica y Máquinas Térmicas. MATAIX C. (Ediciones ICAI,1978).

- Ingerniería Termodinámica. J.B. Jones y R.E. Dugan (Prentice Hall, 1997).

- Termodinámica Lógica y Motores Térmicos. J. Agüera Soriano (Ciencia 3,1993).

- Ingeniería Termodinámica. F.F. Huang (CECSA, 1981).

- Turbo máquinas térmicas: turbinas de vapor, turbinas de gas, turbocompresores, Claudio Mataix, Antonio Arenas, Dossat, 1988

- Termodinámica técnica y máquinas térmicas, Claudio Mataix, ICAI, 1978

- Motores Endotérmicos, Dante Giacosa, Hoepli ED Científico Medica.

- Motores de combustión interna alternativos, M. Muñoz Y F. Payri, Servicio Publicaciones Univ. Politécnica Valencia.

- Motores Diésel, Pedro Miranda, Ed. Gustavo Gili, S.A. Barcelona.

- La Combustión. Teoría y Aplicaciones, Giuliano Salvi, Ed. Dossat S.A.

- The Internal Combustion Engine in Theory and Practice, Charles Fayette Taylor,  Ed. Massachusetts Institute of Tecnology Cambridge.

 

 

 

El presente documento es propiedad de la Universidad de Cádiz y forma parte de su Sistema de Gestión de Calidad Docente. En aplicación de la Ley 3/2007, de 22 de marzo, para la igualdad efectiva de mujeres y hombres, así como la Ley 12/2007, de 26 de noviembre, para la promoción de la igualdad de género en Andalucía, toda alusión a personas o colectivos incluida en este documento estará haciendo referencia al género gramatical neutro, incluyendo por lo tanto la posibilidad de referirse tanto a mujeres como a hombres.