Contenidos teóricos y prácticos de la asignatura
Profesores de teoría y problemas de aula: Vicente José Romero Ternero (Secciones I y II) y Francisco José Brito Castro (Sección III)
Contenidos de la asignatura:
Sección I. Fundamentos de Termodinámica y Transferencia de calor (6 h, 2 semanas)
Capítulo 1. Fundamentos de Termodinámica y Transferencia de calor (6 h, 2 semanas)
Conceptos generales. Propiedades. Relaciones entre propiedades. Modelos simples idealizados para sustancias puras. Principios de la Termodinámica. Mecanismos de transferencia de calor: características generales, parámetros y leyes fundamentales. Resistencia térmica.
Sección II. Análisis termodinámico de equipos y sistemas térmicos (24 h, 8 semanas)
Capítulo 2. Análisis energético de equipos y sistemas (12 h, 4 semanas)
Formulación general de un balance de energía. Análisis y caracterización de equipos básicos: cilindro-pistón, turbinas, compresores, bombas, intercambiadores de calor, toberas, difusores, cámaras de combustión, válvula de estrangulación. Balance de energía en transferencia de calor.
Capítulo 3. Entropía y su aplicación al análisis termodinámico (6 h, 2 semanas)
Formulación general de un balance de entropía. Generación de entropía y destrucción de exergía (teorema de Gouy-Stodola). Análisis de equipos básicos. Rendimientos isoentrópicos.
Capítulo 4. Fundamentos de sistemas térmicos (6 h, 2 semanas)
Ciclos ideales y parámetros básicos relativos a centrales térmicas de vapor, motores turbina de gas, sistemas de refrigeración y de bomba de calor. Aspectos básicos sobre impactos medioambientales en las instalaciones asociadas a estos ciclos.
Sección III. Transferencia de calor (15 h, 5 semanas)
Capítulo 5. Transferencia de calor por conducción (6 h, 2 semanas)
Ecuación de la conducción de calor: aspectos básicos relacionados. Conducción unidimensional en régimen estacionario: análisis de geometrías tipo. Conducción unidimensional en régimen estacionario con generación de calor.
Capítulo 6. Transferencia de calor por convección (6 h, 2 semanas)
Capa límite térmica. Adimensionales y correlaciones empíricas para la determinación del coeficiente de convección en diferentes tipos de flujo (externo/interno, natural/forzado) y geometrías.
Capítulo 7. Transferencia de calor por radiación (3 h, 1 semana)
Transferencia de radiación entre dos superficies que forman un recinto cerrado. Factor de forma. Transferencia de radiación de una superficie rodeada de un recinto grande isotermo. Temperatura efectiva del cielo.
Problemas propuestos para el desarrollo de la asignatura:
P1. Compresión politrópica de un cilindro-pistón
P2. Compresor con camisa de refrigeración
P3. Análisis de un motor de combustión
P4. Análisis termodinámico del ciclo de operación de una central térmica de vapor
P5. Análisis termodinámico de un sistema de refrigeración por compresión de vapor
P6. Motor turborreactor para propulsión aérea
P7. Transferencia de calor en una placa plana compuesta con generación de calor
P8. Determinación de la temperatura en el tubo de captación de un colector solar sin circulación de fluido
Tareas del aula virtual:
Tarea 1. Análisis termodinámico de una turbina con extracción intermedia de vapor
Task 2. Use of Internet tools for the representation of a thermodynamic process (thermodynamic diagrams)
Tarea 3. Análisis de la transferencia de calor en régimen estacionario: pared plana y tubería cilíndrica
Profesores de prácticas de laboratorio: María Teresa Arencibia Pérez.
Prácticas de laboratorio:
Se iniciarán las prácticas con una presentación. Se realizará una rotación de 6 prácticas, 6 sesiones de dos horas (12 h). Se realizará una sesión para la recuperación de prácticas y/o tutorías (2 h). Se realizará una prueba escrita de prácticas (1 h).
Práctica 1. Uso de tablas y diagramas termodinámicos
Práctica 2. Estudio de las limitaciones del modelo de gas ideal. Uso del diagrama de compresibilidad generalizado
Práctica 3. Transferencia de calor en una cámara aislada
Práctica 4. Medida de la conductividad térmica de diferentes materiales
Práctica 5. Determinación experimental de la ecuación térmica de estado de los gases ideales
Práctica 6. Medida del coeficiente de convección mediante generación de calor estacionaria
Profesor tutorías académico-formativas: María Teresa Arencibia Pérez
Se realizarán dos seminarios de prácticas: seminario de termodinámica y seminario de transferencia de calor. El principal objetivo de estos seminarios será facilitar la comprensión de los aspectos teóricos necesarios para realizar con aprovechamiento las diferentes prácticas de laboratorio planteadas; también se tratarán los aspectos prácticos o experimentales más significativos. Las fechas en las se desarrollarán estos seminarios se publicará en el calendario de prácticas.
Se realizará una tutoría a mitad de cuatrimestre (semana 7), principalmente para analizar si el alumnado ha adquirido los conceptos básicos de la asignatura con la profundidad requerida. La fecha exacta de realización de esta tutoría se publicará en su momento en el aula virtual.
Contenidos de la asignatura:
Sección I. Fundamentos de Termodinámica y Transferencia de calor (6 h, 2 semanas)
Capítulo 1. Fundamentos de Termodinámica y Transferencia de calor (6 h, 2 semanas)
Conceptos generales. Propiedades. Relaciones entre propiedades. Modelos simples idealizados para sustancias puras. Principios de la Termodinámica. Mecanismos de transferencia de calor: características generales, parámetros y leyes fundamentales. Resistencia térmica.
Sección II. Análisis termodinámico de equipos y sistemas térmicos (24 h, 8 semanas)
Capítulo 2. Análisis energético de equipos y sistemas (12 h, 4 semanas)
Formulación general de un balance de energía. Análisis y caracterización de equipos básicos: cilindro-pistón, turbinas, compresores, bombas, intercambiadores de calor, toberas, difusores, cámaras de combustión, válvula de estrangulación. Balance de energía en transferencia de calor.
Capítulo 3. Entropía y su aplicación al análisis termodinámico (6 h, 2 semanas)
Formulación general de un balance de entropía. Generación de entropía y destrucción de exergía (teorema de Gouy-Stodola). Análisis de equipos básicos. Rendimientos isoentrópicos.
Capítulo 4. Fundamentos de sistemas térmicos (6 h, 2 semanas)
Ciclos ideales y parámetros básicos relativos a centrales térmicas de vapor, motores turbina de gas, sistemas de refrigeración y de bomba de calor. Aspectos básicos sobre impactos medioambientales en las instalaciones asociadas a estos ciclos.
Sección III. Transferencia de calor (15 h, 5 semanas)
Capítulo 5. Transferencia de calor por conducción (6 h, 2 semanas)
Ecuación de la conducción de calor: aspectos básicos relacionados. Conducción unidimensional en régimen estacionario: análisis de geometrías tipo. Conducción unidimensional en régimen estacionario con generación de calor.
Capítulo 6. Transferencia de calor por convección (6 h, 2 semanas)
Capa límite térmica. Adimensionales y correlaciones empíricas para la determinación del coeficiente de convección en diferentes tipos de flujo (externo/interno, natural/forzado) y geometrías.
Capítulo 7. Transferencia de calor por radiación (3 h, 1 semana)
Transferencia de radiación entre dos superficies que forman un recinto cerrado. Factor de forma. Transferencia de radiación de una superficie rodeada de un recinto grande isotermo. Temperatura efectiva del cielo.
Problemas propuestos para el desarrollo de la asignatura:
P1. Compresión politrópica de un cilindro-pistón
P2. Compresor con camisa de refrigeración
P3. Análisis de un motor de combustión
P4. Análisis termodinámico del ciclo de operación de una central térmica de vapor
P5. Análisis termodinámico de un sistema de refrigeración por compresión de vapor
P6. Motor turborreactor para propulsión aérea
P7. Transferencia de calor en una placa plana compuesta con generación de calor
P8. Determinación de la temperatura en el tubo de captación de un colector solar sin circulación de fluido
Tareas del aula virtual:
Tarea 1. Análisis termodinámico de una turbina con extracción intermedia de vapor
Task 2. Use of Internet tools for the representation of a thermodynamic process (thermodynamic diagrams)
Tarea 3. Análisis de la transferencia de calor en régimen estacionario: pared plana y tubería cilíndrica
Profesores de prácticas de laboratorio: María Teresa Arencibia Pérez.
Prácticas de laboratorio:
Se iniciarán las prácticas con una presentación. Se realizará una rotación de 6 prácticas, 6 sesiones de dos horas (12 h). Se realizará una sesión para la recuperación de prácticas y/o tutorías (2 h). Se realizará una prueba escrita de prácticas (1 h).
Práctica 1. Uso de tablas y diagramas termodinámicos
Práctica 2. Estudio de las limitaciones del modelo de gas ideal. Uso del diagrama de compresibilidad generalizado
Práctica 3. Transferencia de calor en una cámara aislada
Práctica 4. Medida de la conductividad térmica de diferentes materiales
Práctica 5. Determinación experimental de la ecuación térmica de estado de los gases ideales
Práctica 6. Medida del coeficiente de convección mediante generación de calor estacionaria
Profesor tutorías académico-formativas: María Teresa Arencibia Pérez
Se realizarán dos seminarios de prácticas: seminario de termodinámica y seminario de transferencia de calor. El principal objetivo de estos seminarios será facilitar la comprensión de los aspectos teóricos necesarios para realizar con aprovechamiento las diferentes prácticas de laboratorio planteadas; también se tratarán los aspectos prácticos o experimentales más significativos. Las fechas en las se desarrollarán estos seminarios se publicará en el calendario de prácticas.
Se realizará una tutoría a mitad de cuatrimestre (semana 7), principalmente para analizar si el alumnado ha adquirido los conceptos básicos de la asignatura con la profundidad requerida. La fecha exacta de realización de esta tutoría se publicará en su momento en el aula virtual.
Actividades a desarrollar en otro idioma
- Profesor: Vicente José Romero Ternero
Uso de bibliografía y lectura de documentos en inglés
Realización de informe de resolución de la tarea 2 en inglés (con un peso del 5 % de la evaluación de la asignatura)
Uso de bibliografía y lectura de documentos en inglés
Realización de informe de resolución de la tarea 2 en inglés (con un peso del 5 % de la evaluación de la asignatura)