Requisitos previos

Conocimiento de los fundamentos termodinámicos, y de transmisión del calor.

Recomendaciones

Se trata de un área de conocimiento de ingeniería térmica aplicada, por lo que se
recomienda de manera insistente la necesidad de su conocimiento previo para poder
entender y progresar de manera adecuada en esta materia

Profesores

Resultados Aprendizaje

Actividades formativas

Clases teóricas explicativas y de demostración de
los contenidos

Clases prácticas de aplicación a situaciones
concretas, mediante resolución de ejercicios y
problemas.

Aprendizaje autónomo

Evaluación

Criterios Generales de Evaluación

Superar examen teórico y práctico. Ponderación de resultados con la evaluación
continua de supuestos prácticos desarrollados durante el curso.

Procedimiento de Evaluación

Procedimiento de calificación

Valoración global de resultados en escala de 0 a 10. Ponderación de 40%
teoría,60% problemas (incluye supuestos prácticos desarrollados a lo largo del
curso).

Descripcion de los Contenidos

            1.  Introducción a la generación y uso de la energia térmica
        

            2.  Combustibles. Características, propiedades y especificaciones.
        

            3.  Combustión. Teoría, cálculos y rendimiento.Control y normativa aplicable.
        

            4.  Quemadores. Hogares.Tiro.Regulación y control.
        

            5.  Calderas.Tipos. Aplicaciones. Balances y rendimiento
        

            6.  Hornos.Tipos.Aplicaciones. Balances y rendimiento
        

            7.  Gogeneración y redes de fluidos térmicos. Cálculos y evaluación.
        

            8.  Auditorías energéticas. Metodologia, mediciones, evaluación, identificación de mejoras potenciales y
evaluación de su rentabilidad
        

Bibliografía

Bibliografía Básica

Bibliografía Específica

Bibliografía Ampliación

Requisitos previos

Es muy conveniente que el alumno haya adquirido las competencias propias de todas
las materias de los semestres anteriores, siendo de especial relevancia las
correspondientes a la materia de Mecánica de Fluidos.

Recomendaciones

Haber superado también las materias de Termotecnia.

Profesores

Competencias

Se relacionan aquí las competencias de la Materia/módulo o título a que pertenece la asignatura, entre las que el profesor podrá indicar las relacionadas con la asignatura.

Resultados Aprendizaje

Actividades formativas

Clases magistrales

Ejercicios prácticos en clase.

Ejercicios software EES en aula informática

Trabajo y estudio individual

Tutorías individuales y en grupos reducidos

Exámenes

Evaluación

Criterios Generales de Evaluación

- Conocimiento de los conceptos básicos
- Aplicación de hipótesis a los ejercicios prácticos.
- Correcta formulación matemática de las ecuaciones (sistema determinado).
- Claridad en la exposición.
- Ausencia de faltas ortográficas y gramaticales.

Procedimiento de Evaluación

Procedimiento de calificación

- Examen teórico/práctico (hasta 90%)
- Resolución ejercicios prácticos individualizados en EES (hasta 15%)
- Resolución ejercicios prácticos propuestos en clase en EES (hasta 10%)

Descripcion de los Contenidos

            A.- Generalidades:
1.- Introducción a la Ingeniería Fluidomecánica.
2.- Propiedades de los Fluidos.
3.- Forma Integral de las Ecuaciones Fundamentales del Flujo Fluido.

        

            B.- Turbomáquinas:
1.- Principios fundamentales de las turbomáquinas
2.- Turbocompresores
3.- Turbinas de Vapor y de Gas
4.- Turbinas Hidráulicas
5.- Bombas
6.- Ventiladores
        

            C.- Instalaciones hidráulicas
1.- Característica resistente de la red
2.- Regulación
3.- Orificios, tubos, toberas y vertedeos. Instrumentación de medida de caudales en flujo libre y de nivel.
4.- Diseño y cálculo de las instalaciones.

        

            D.- Instalaciones neumáticas
1.- Introducción a la energía neumática
2.- Ventilación
3.- Aire comprimido
4.- Característica resistente de la red
5.- Regulación
6.- Diseño y cálculo de las instalaciones

        

            E.- Redes de distribución
1.- Instalación de una tubería con un depósito
2.- Sistemas de dos depósitos
3.- Tuberías con servicio a lo largo del trayecto
4.- Sistemas de tuberías en serie y en paralelo
5.- Sistemas de redes de tuberías

        

            F.- Fluidos Compresibles. Toberas y Difusores.
        

Bibliografía

Bibliografía Básica

Bibliografía Específica

Bibliografía Ampliación

Requisitos previos

Es recomendable haber adquirido las competencias relacionadas con las materias de
Termotecnia:
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.

Resultados Aprendizaje

Actividades formativas

Clases magistrales

Ejercicios prácticos en clase

Ejercicios software EES en aula informática

Trabajo y estudio individual

Tutorías individuales y en grupos reducidos

Examen escrito

Evaluación

Criterios Generales de Evaluación

- Conocimiento de los conceptos básicos
- Aplicación de hipótesis a los ejercicios prácticos.
- Correcta formulación matemática de las ecuaciones (sistema determinado).
- Claridad en la exposición.
- Ausencia de faltas ortográficas y gramaticales.

Procedimiento de Evaluación

Procedimiento de calificación

- Examen teórico/práctico (75%)
- Resolución ejercicios prácticos individualizados en EES (15%)
- Resolución ejercicios prácticos propuestos en claseen EES (10%)

Descripcion de los Contenidos

            1. EQUIPOS: CALDERAS
        

            2. EQUIPOS: PRODUCCIÓN DE FRÍO
        

            3. MOTORES: PLANTAS DE POTENCIA
        

            4. MOTORES: MOTORES COMBUSTIÓN INTERNA ALTERNATIVOS
        

Bibliografía

Bibliografía Básica

Bibliografía Específica

Requisitos previos

Cumplir los requisitos establecidos por la Universidad de Cádiz sobre régimen de
permanencia de los estudiantes del grado de Ingeniería en Tecnologías
Industriales.

Recomendaciones

Es muy recomendable que el alumno haya adquirido las competencias
correspondientes a las materias impartidas en semestres anteriores, y tener
aprobadas las asignaturas de Física y Matemáticas.

Profesores

Competencias

Se relacionan aquí las competencias de la Materia/módulo o título a que pertenece la asignatura, entre las que el profesor podrá indicar las relacionadas con la asignatura.

Resultados Aprendizaje

Actividades formativas

Clases magistrales en las que se explican los
contenidos teóricos básicos de la asignatura.
Dos horas serán impartidas en lengua inglesa.

Sesiones de trabajo individual en el aula de
Informática supervisadas por el profesor.

Sesiones de trabajo en grupo en el laboratorio
supervisadas por el profesor.

Se contempla el trabajo realizado por el alumno
para comprender los contenidos impartidos en
teoría y problemas, la elaboración de informes de
las prácticas, así como la realización de
búsquedas bibliográficas y la ampliación de
conocimientos sobre temas aconsejados por el
profesor.

Tutorías Individuales

Examen final

Evaluación

Criterios Generales de Evaluación

- La calificación final del alumno se obtendrá como suma de las calificaciones
obtenidas en cada una de las actividades recogidas en los procedimientos de
evaluación.
- La asignatura se considerará superada cuando se obtenga una valoración global
igual o superior a 5 puntos, teniendo presentes los requisitos mínimos descritos
en el procedimiento de calificación.
* Criterios de evaluación:
- Claridad, coherencia y rigor en las respuestas a cuestiones, problemas e
informes (de laboratorio).
- Justificación y razonamiento de las estrategias seguidas en la resolución de
ejercicios.
- Calidad de la presentación.
- Organización del trabajo experimental en laboratorio.
Se evaluará de forma específica:
- La capacidad para desarrollar los aspectos teóricos y de resolver problemas
prácticos de la Dinámica de Fluidos.

Procedimiento de Evaluación

Procedimiento de calificación

La calificación final (CF) que se incorporará al acta de la asignatura se
evaluará como:
CF = 80% CE + 10% CP + 5%CPL + 5% CPI

Donde:
- CE = Calificación del examen final.
- CP = Calificación obtenida de la nota media de los problemas propuestos.
- CPL = Calificación obtenida tras la evaluación de las prácticas de laboratorio
(trabajo en laboratorio y memorias de prácticas).
- CPI = Calificación obtenida tras la realización de las prácticas de informática
(trabajo en aula y memorias de prácticas).

Para aprobar la asignatura el alumno debe cumplir los siguientes requisitos:
- La calificación final (CF) debe ser igual o superior a 5 puntos.
- Asistencia obligatoria a las prácticas de laboratorio y de informática.
- Si las calificaciones medias de los problemas propuestos (CP), prácticas de
laboratorio (CPL) y prácticas de informática (CPI) son todas iguales o superiores
a 5, el mínimo en la nota de del examen final (CE) podrá ser de 4 puntos, en caso
contrario, la calificación de dicho examen final deberá ser igual o superior a 5
puntos.

Descripcion de los Contenidos

            Cálculo de tuberías, canales y sistemas de fluidos.
Tema 11.- Flujo laminar unidireccional en líquidos
Tema 12.- Fluidos ideales
        

            Principios básicos de mecánica de fluidos.
Tema 4.- Estática de fluidos
Tema 5.- Cinemática
Tema 6.- Integrales extendidas a volúmenes finitos
Tema 7.- Ecuación de conservación de la masa: Ecuación de continuidad
Tema 8.- Ecuación de conservación de la cantidad de movimiento. Forma integral. Forma diferencial
Tema 9.- Ecuación de conservación de la energía. Forma integral. Forma diferencial

        

            Propiedades de los fluidos y análisis dimensional.
Tema 1.- Introducción
Tema 2.- Fuerzas que actúan sobre un fluido
Tema 3.- Termodinámica. Fenómenos de transporte
Tema 10.- Análisis Dimensional
        

Bibliografía

Bibliografía Básica

Bibliografía Específica

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.

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.

Profesores

Competencias

Se relacionan aquí las competencias de la Materia/módulo o título a que pertenece la asignatura, entre las que el profesor podrá indicar las relacionadas con la asignatura.

Resultados Aprendizaje

Actividades formativas

Clases magistrales.

Se empleará en paralelo la formación en software
específico para facilitar la resolución de los
ejercicios planteados, y poder ahondar en
conceptos teóricos.

Planteamiento de las ecuaciones necesarias para
resolver ejercicios prácticos

Materializar algunos resultados obtenidos en los
ejercicios prácticos en los equipos de laboratorio

Realización de problemas y trabajos propuestos.

Examen final.

Exámenes parciales

Evaluación

Criterios Generales de Evaluación

El alumno debe demostrar haber asimilado los conceptos básicos para ser capaz de
resolver problemas fundamentales de Termodinámica y de Transferencia de Calor.
Para ello el alumno deberá obtener un mínimo de 5 puntos sobre un máximo de 10 en
la calificación global. De ésta, un 70% corresponderá a exámenes, en cuya
evaluación será tenida en cuenta la capacidad de planteamiento y resolución del
problema, además de que el resultado correcto final sea obtenido. Además, en la
evaluación del examen será imprescindible que el alumno haya obtenido una
puntuación mínima de 3,5 puntos ambas partes en que se divide la evaluación de la
asignatura (Termodinámica y Transferencia de Calor) para poder proceder a la
media que aparecerá como resultado de la prueba escrita.

Procedimiento de Evaluación

Procedimiento de calificación

La  adquisición  de  competencias  se  valorará  a  través  de  la evaluación
continua. La  evaluación  continua  comprenderá  el  seguimiento  del  trabajo
personal  del  alumno  por medio de los siguientes procedimientos:
70%  Examen final o Exámenes a lo largo del desarrollo de la asignatura
15%  Prácticas de laboratorio
10%  Actividades Académicas Dirigidas
5%  Participación y  trabajo  realizado en clases de teoría, de problemas y en
las actividades de tutorización.

Descripcion de los Contenidos

            1. Propiedades y estados de las sustancias puras.
1.1. Sistemas y volúmenes de control
1.2. Estado y equilibrio
1.3. Procesos y ciclos
1.4. Temperatura y Ley Cero de la Termodinámica
1.5. Técnica para la resolución de problemas
1.6. Fases de una sustancia pura
1.7. Procesos de cambios de fase en sustancias puras
1.8. Diagramas de propiedades para procesos de cambio de fase
1.9. Tablas de propiedades
1.10. Ecuación de estado de gas ideal
1.11. Factor de compresibilidad

        

            2. Aplicaciones de los Principios de la Termodinámica.
2.1. Primer Principio de la Termodinámica para Sistemas Cerrados.
2.1.1.Balance de energía para sistemas cerrados.
2.1.2. Calores específicos
2.1.3. Energía interna, entalpía y calores específicos de gases ideales
2.1.4. Energía interna, entalpía y calores específicos de sólidos y líquidos
2.2. Primer Principio de la Termodinámica para Sistemas Abiertos: Volúmenes de Control
2.2.1. Conservación de la masa
2.2.2. Trabajo de flujo y energía de un fluido en movimiento
2.2.3. Balance de energía en sistemas en estado estacionario
2.2.4. Dispositivos de Ingeniería de flujo estable
2.2.5. Balance de energía en sistemas en estado transitorio
2.3. Segunda Ley de la Termodinámica
2.3.1. Máquinas Térmicas
2.3.2. Refrigeradores y Bombas de Calor
2.3.3. Procesos reversibles e irreversibles
2.3.4. El ciclo de Carnot y Principio de Carnot
2.3.5. Escala Termodinámica de Temperatura
2.3.6. Máquina Térmica de Carnot
2.3.7. Refrigerador y Bomba de Calor de Carnot
2.3.8. Entropía
2.3.9. Principio de incremento de la entropía
2.3.10. Cambio de entropía de sustancias puras
2.3.11. Procesos isentrópicos
2.3.12. Diagramas de propiedades que involucran a la entropía
2.3.13. Relaciones T dS
2.3.14. Cambio de entropía de líquidos y sólidos
2.3.15. Cambio de entropía de gases ideales
2.3.16. Balance de entropía
2.3.17. Trabajo reversible en flujo estable
2.3.18. Minimización trabajo compresor
2.3.19. Eficiencias isentrópicas en dispositivos de flujo estable





        

            3. Mecanismos de Transferencia de Calor: Conducción, Convección y Radiación
3.1. Conducción unidimensional en estado estable
3.1.1. Analogía eléctrica
3.1.2. La pared plana
3.1.3. El cilindro
3.1.4. Transferencia de calor en superficies extendidas
3.2. Convección
3.2.1. Capas límite de convección
3.2.2. Flujo laminar y turbulento
3.2.3. Significado físico de los parámetros adimensionales
3.2.3. Correlaciones empíricas para:
-Flujo externo
-Flujo interno
-Convección libre
-Convección forzada
3.3. Radiación
3.3.1. Conceptos fundamentales
3.3.2. Intensidad de radiación
3.3.3. Radiación de cuerpo negro
3.3.4. Emisión superficial
3.3.5. Absorción, reflexión y transmisión superficiales
3.3.6. Ley de Kirchhoff
3.3.7. Superficie gris

        

            4. Aplicaciones combinadas de los mecanismos de Transferencia de calor
        

            5. Intercambiadores de Calor
5.1. Tipos de intercambiadores de calor.
5.2. Coeficiente Global de Transferencia de Calor.
5.3. Análisis de intercambiadores: uso de la Diferencia de Temperatura Media Logarítmica.
5.3.1. Intercambiadores de calor de flujo paralelo.
5.3.2. Intercambiadores de calor en contraflujo.
5.3.3. Condiciones especiales de operación.
5.3.4. Intercambiadores de calor de pasos múltiples y de flujo cruzado.
5.4. Análisis de intercamviadores: método eficiencia-NUT.
5.4.1. Definiciones.
5.4.2. Relaciones de eficiencia-NUT.
5.5. Metodología del cálculo de intercambiadores de calor: Métodos Directos e Indirectos.


        

Bibliografía

Bibliografía Básica

I.- TERMODINAMICA BASICA Y APLICADA:
- MORAN, M.J.; SHAPIRO, H.N. Fundamentos de Termodinámica Técnica. E. Reverté, S.A.
- ÇENGEL, YUNUS A. Michael A. Boles.  Termodinámica. McGraw-HillII.
II.- TRANSFERENCIA DE CALOR:
- ÇENGEL, YUNUS A. Michael A. Boles.  Transferencia de calor y masa. McGraw-HillII.
- INCROPERA, F.P.; De WITT, D.P. Fundamentos de Transferencia de Calor y Masa.  John Wiley & Sons.

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.
- J. AGÜERA SORIANO. Termodinámica Lógica y Motores Térmicos. (Ciencia 3, 1993).
- WARK K. Termodinámica. McGraw-Hill, 1991.
II.- TRANSFERENCIA DE CALOR: - HOLMAN, J.P. Transferencia de calor. CECSA, 1991.
- CHAPMAN A.J. Transmisión de calor. (3ª Edición), Bellisco, 1990.