Mª José Muñoz Cueto
Ana Blandino Garrido

El objetivo fundamental de la asignatura es la de proorcionar un conocimiento
básico y aplicado sobre los fundamentos y mecanismos del flujo de fluidos y la
transmisión de calor que permita al alumno abordar el diseño de operaciones y
equipos cuyo funcionamiento se encuentra controlado por el flujo de fluidos y
la transmisión de calor.
Con el estudio y trabajo de los materiales de la asignatura, el alumno debe
haber logrado al finalizar el curso:
- Adquirir una visión general de las operaciones unitarias de transporte de
fluidos y transmisión de calor en la Industria.
- Comprender y saber aplicar las leyes fundamentales que rigen los fenómenos
de transporte de cantidad de movimiento y de transmisión de calor
- Calcular las caídas de presión en tuberías y accesorios, tanto para fluidos
compresibles como no compresibles.Saber especificar bombas, compresores y
agitadores para un sistema dado. Analizar lechos fijos y fluidizados.
- Conocer las bases teóricas para el cálculo y diseño de equipos de separación
basados en la transferencia de cantidad de movimiento (fluidización,
sedimentación, etc.)
- Comprender y saber distinguir los distintos mecanismos de transmisión de
calor.
- Saber realizar el análisis térmico de algunos equipos de intercambio de
calor.
- Conocer los distintos aspectos que son necesario considerar, así como la
metodología y sistemática que se utiliza en el diseño de estas operaciones.

1. Flujo de fluidos incompresibles. Ecuación de Bernoulli: aplicaciones.
Correcciones de la ecuación de Bernoulli. Factores de fricción. Cálculo de
pérdidas de carga. Cálculo de tuberías y redes de tuberías. Descarga de
depósitos.
2. Flujo de fluidos compresibles. Ecuaciones básicas. Ecuación general del
flujo. Flujo isotérmico de un gas ideal. Flujo adiabático de un gas ideal.
Razón crítica de presiones. Boquillas convergentes y divergentes.
3. Equipos para el transporte de fluidos. Conducciones y accesorios. Válvulas.
Impulsión de líquidos: bombas. Cavitación y altura neta de succión positiva.
Impulsión de gases: ventiladores, soplantes y compresores.
4. Medidas de caudales. Introducción. Determinación de la velocidad local:
tubo de Pitot y anemómetros. Determinación de la velocidad media: diafragma,
boquillas y venturímetros. Aparatos de área de paso variable: rotámetros.
Otros medidores de caudal.
5. Flujo de fluidos a través de lechos porosos. Porosidad. Pérdida de presión.
Ecuaciones de Karman-Kozeny y Burke-Plummer. Ecuación de Ergun.
6. Filtración. Fundamentos de la filtración. Pérdidas de carga en la torta y
en el medio filtrante. Ecuaciones de velocidad de filtración. Resistencia
específica de la torta. Filtración a presión constante. Filtración a velocidad
constante. Tipos de filtro.
7. Fluidización. Mecanismo de la fluidización. Fluidización discontinua.
Porosidad mínima. Pérdida de presión a través de un lecho fluidizado.
Velocidad mínima de fluidización. Aplicaciones de la fluidización discontinua.
Aplicaciones de la fluidización continua: transporte neumático.
8. Movimiento de partículas en el seno de fluidos. Teoría del movimiento de
partículas en el seno de fluidos. Velocidad límite. Coeficientes de
rozamiento: ecuaciones para partículas esféricas.
9. Separación hidráulica. Clasificación hidráulica. Concentración hidráulica.
Partículas isodrómicas. Equipos para la separación hidráulica.
10. Sedimentación. Teoría de la sedimentación. Sedimentación ideal. Tanque de
sedimentación ideal. Sedimentación: suspensión de partículas finas, suspensión
de partículas gruesas. Espesadores.
11. Centrifugación. Fundamentos de la centrifugación. Equipos para la
centrifugación: centrífugas y ciclones.
12. Flotación. Fundamentos de la flotación. Fundamento del mojado de sólidos.
Agentes de flotación. Células de flotación.
13. Agitación y mezcla. Tanque de agitación. Agitación de fluidos newtonianos
y no newtonianos. Consumo de potencia. Estudio mediante análisis dimensional.
Correlaciones.
14. Conducción de calor en sólidos. Conducción de calor en estado
estacionario: monodimensional, en aletas, multidireccional. Conducción de
calor en estado no estacionario.
15. Transmisión de calor por convección. Conceptos generales. Análisis
dimensional. Capa límite. Convección forzada en flujo externo e interno. Flujo
turbulento. Analogías entre las transferencias de calor y de momento.
Expresiones empíricas. Convección natural: solución aproximada de la
convección natural laminar desde una placa vertical. Convección natural y
forzada combinadas.
16. Transmisión de calor con cambio de fase. Parámetros adimensionales en la
ebullición y la condensación. Modos de ebullición. Ebullición de alberca.
Ebullición por convección forzada. Condensación: mecanismos físicos.
Condensación de película laminar sobre placa vertical. Condensación de
película turbulenta. Condensación de gotas.
17. Radiación. Procesos y propiedades: intensidad de radiación, radiación de
un cuerpo negro, emisión superficial absorción, reflexión y transmisión
superficiales, ley de Kirchhoff, superficie gris, radiación ambiental.
Intercambio de radiación entre superficies: factor de forma, intercambio de
radiación de cuerpo negro, intercambio de radiación entre superficies grises,
difusas, en un recinto, transferencia de calor multimodal, efectos adicionales.
18. Equipos para la transmisión de calor. Clasificación de los equipos de
intercambio de calor en función de la distribución de flujo. Clasificación de
los equipos de intercambio de calor en función de la aplicación.
19. Evaporadores. Tipos de evaporadores. Capacidad de evaporación.
Funcionamiento de los evaporadores. Cálculo de simple y múltiples efectos.
20.Intercambiadores de calor. Tipos de intercambiadores de calor. Balance de
energía y coeficiente global de transferencia de calor. Intercambiadores de
calor de flujo estacionario de una sola corriente. Intercambaidores de calor
de flujo estacionario de dos corrientes. Consideraciones sobre el diseño de
cambiadores de calor.

- Es norma de las profesoras que imparten la asignatura que, al comienzo del
curso, se propongan dos tipos de trabajo en equipo (elaboración de pósters y
presentaciones power-point) con motivo de la celebración de la Semana de las
Ciencias y del patrón de las mismas, San Alberto Magno. Los pósters elaborados
son expuestos públicamente y evaluados por una comisión del Centro,
entregándose un diploma de reconocimiento a los mejores trabajos.
- Actividades de discusión y debate de los temas tratados en clase.
- Realización de trabajos o ejercicios en grupo.
- Actividades que impliquen el uso de bibliografía convencional.
- Actividades que impliquen el uso de nuevas tecnologías y de los recursos de
la Biblioteca Electrónica de la UCA.
- Tests periódicos u otro tipo de pruebas periódicas en clases y en el campus
virtual.
- Talleres de resolución de ejercicios en clase, individualmente o en grupos.
- Ejercicios para realizar en casa y entregar a las profesoras.

La inclusión de esta asignatura en el Programa de Potenciación de Enseñazas
Prácticas (PEP) supone que la participación del alumno en el contexto del
aula, así como su trabajo fuera de ella, sean fundamental.
La metodología empleada irá encaminada a conseguir dichos objetivos.
Se hará uso de la herramienta del Campus Virtual, como medio de comunicación
permanente con los alumnos y como soporte para la colocación de información y
realización de pruebas.
En las clases teóricas las profesoras emplearán, fundamentalmente, la
exposición desarrollando con orden, claridad y rigor los principios básicos de
la asignatura e indicando la estructura y el alcance de los distintos temas.
Estas clases tendrán un carácter esencialmente formativo, haciendo mayor
hincapié en los principios y conceptos, tratando de estimular la capacidad
lógica del alumno y procurando no distraerle con datos de importancia
secundaria.
La metodología de las clases prácticas, sin embargo, se apartará de
la “lección magistral” y tratará de acometer aspectos relacionados con las
técnicas de resolución de problemas, la discusión en grupo, etc. Resulta
especialmente importante que durante estas clases las profesoras, en lugar de
exponer directamente la resolución de los problemas o ejercicios propuestos, se
conviertan en un elemento de conducción, coordinación y calibración de la
actividad desarrollada por los alumnos.
Las actividades realizadas o propuestas como trabajo personal del alumno, se
controlarán y evaluarán de forma continua, valorando especialmente el trabajo
diario del alumno.

Nº de Horas (indicar total): 237

• Clases Teóricas: 75  
• Clases Prácticas: 30  
• Exposiciones y Seminarios:  
• Tutorías Especializadas (presenciales o virtuales):
  • Colectivas:  
  • Individules:  
• Realización de Actividades Académicas Dirigidas:
  • Con presencia del profesorado:  
  • Sin presencia del profesorado: 30  
• Otro Trabajo Personal Autónomo:
  • Horas de estudio: 80  
  • Preparación de Trabajo Personal: 15  
  • ...
     
• Realización de Exámenes:
  • Examen escrito: 7  
  • Exámenes orales (control del Trabajo Personal):  

A) Criterios de Evaluación para los estudiantes que se acojan a la iniciativa
PEP
Para acogerse a esta iniciativa es obligatoria la asistencia a clases teóricas
y prácticas (al menos, al 75% de las mismas), así como realizar los trabajos
de clase que se asignen y realizar los controles periódicos.
La parte teórica de la asignatura puede aprobarse mediante la realización de
pruebas, que se llevarán a cabo al finalizar los temas correspondientes. Será
imprescindible obtener una nota media mínima de 5 en las pruebas teóricas de
cada una de las partes de la asignatura (FF y TC) para considerarlas
aprobadas.
En el examen parcial de febrero, correspondiente a Flujo de Fluidos, se
incluirá una parte teórica para aquellos alumnos que no hayan superado las
pruebas teóricas, y problemas que deberán realizar todos. El alumno que
apruebe esta materia (teoría + problemas, no tendrá que examinarse de la misma
en el examen final. De no ser así, la parte de la asignatura sobre Flujo de
Fluidos quedará pendiente para el examen final.
En el examen final de junio todos los alumnos se examinarán de la materia de
TC que corresponda y de FF si no lo tiene aprobado. Se incluirá en el examen
final una parte teórica, para aquellos que no hayan superado las pruebas
teóricas y problemas que deberán realizar todos.
La duración del examen dependerá de la materia pendiente.
Se guardan fracciones (FF o TC) para septiembre. Para el curso siguiente NO se
guardan fracciones.

B) Criterios de Evaluación para los estudiantes que no participen en la
iniciativa PEP
Su nota final será la nota obtenida en el/los examen/es.
Es indispensable superar el aprobado en cada una de las partes de la
asignatura (FF y TC, tanto en teoría como en problemas). En cualquier caso,
nota mínima total para aprobar: 5 puntos.
Se guardan fracciones (FF o TC) para septiembre. Para el curso siguiente NO se
guardan fracciones.

- "Operaciones Unitarias en Ingeniería Química", McCabe, W.L.; Smith, J.C.;
Harriot, P. Ed.McGraw-Hill.
- "Ingeniería Química", Costa Novella, E. y cols. "volumen III. Flujo de
Fluidos. Ed. Alhambra.
- "Ingeniería Química", Coulson, J.M.; Richardson, J.F. volúmenes I, II, IV y
V. Ed. Reverté.
- "Flujo de Fluidos e Intercambio de Calor", Levenspield, O. Ed. Reverté.
- "Problemas de Ingeniería Química", Ocón, J.; Tojo, G. volumen I y II. Ed.
Aguilar.
- "Fluid flow for Chemical Engineers". Holland, F.A. y col. Ed. Edward Arnold
- "Mecánica de Fluidos con aplicaciones en Ingeniería". Frandinin, J.B. y col.
Ed. McGraw-Hill.
- "Introducción a la Ingeniería Química". Calleja Pardo G. Ed. Síntesis.
- "Transferencia de calor". Holman,J.P. Editorial McGraw-Hill.
- "Transferencia de calor aplicada a la Ingeniería". Welty, J.R. Limusa, Grupo
Noriega Editores.
- "Fundamentos de Transferencia de Calor". Incropera, F.P. y DeWitt, D.P. Ed.
Prentice Hall
- "Transferencia de Calor". Mills, A.F. Ed. McGraw-Hill.
- " Manual del Ingeniero Químico". Perry y Chilton. De. McGraw-Hill.