Contenidos teóricos y prácticos de la asignatura
CONTENIDOS TEÓRICOS
TEMA 1. Introducción a las máquinas térmicas. Clasificación. Aplicaciones
BLOQUE I - MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA ALTERNATIVOS
TEMA 2. CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES DE LOS MCIA Y CICLOS BÁSICOS.
Introducción. clasificación. Motores de encendido provocado (MEP) y de encendido por compresión (MEC). Motor de cuatro tiempos (4T) y dos tiempos (2T). Parámetros fundamentales (indicados y efectivos). Análisis termodinámico. Curvas características. Elementos constructivos.
TEMA 3. BALANCE ENERGÉTICO, RENOVACIÓN DE LA CARGA, SOBREALIMENTACIÓN Y COMBUSTIÓN EN LOS MCIA.
Introducción. Balance de energía. Determinación de las pérdidas térmicas y mecánicas. Refrigeración y gestión térmica de motores. Lubricación. Procesos de admisión y de escape en MCIA de 2T y 4T. Rendimiento volumétrico. Justificación de la sobrealimentación. Tipos de sobrealimentación. Turbosobrealimentación.Combustión en MEP. Combustión en MEC. Características de los combustibles utilizados en los MEC y MEP. Sistemas de inyección. Mecanismos de formación de emisiones contaminantes. Reducción de emisiones contaminantes.
BLOQUE II - MOTORES BASADOS EN TURBOMÁQUINAS TÉRMICAS
TEMA 4. ESTRUCTURA INTERNA Y ANÁLISIS TERMODINÁMICO DE LA TURBOMÁQUINA.
Introducción. Ecuación fundamental de la turbomáquina. Estructura de la turbomáquina. Definición de escalonamiento. Clasificación de la turbomáquinas térmicas: axiales y radiales. Rendimiento.
TEMA 5. FUNDAMENTOS PARA EL ANÁLISIS EXERGÉTICO.
Revisión de la aplicación del balance de energía y entropía a sistemas cerrados y abiertos y de la determinación de propiedades termodinámicas. Exergía. Análisis exergético.
TEMA 6. CICLO DE BRAYTON.
Irreversibilidades en el ciclo de Brayton. Modificaciones del ciclo de Brayton: regeneración, compresión con refrigeración intermedia, recalentamiento. Integración en plantas de potencia con energías renovables.
TEMA 7. CICLOS DE FUNCIONAMIENTO DE LOS MOTORES DE TURBINA DE GAS.
Análisis termodinámico de la combustión en flujo estacionario. Ciclos de funcionamiento de los motores de turbina de gas. Turbina de gas de ciclo simple. Turbina de gas aeroderivada. Turbina de gas regenerativa. Turbina de gas con refrigeración intermedia. Turbina de gas con recalentamiento. Parámetros básicos. Análisis termodinámico. Integración en plantas de potencia con energías renovables.
TEMA 8. ASPECTOS TECNOLÓGICOS Y APLICACIONES DE LOS MOTORES DE TURBINAS DE GAS.
Compresores centrífugos y axiales. Turbinas radiales y axiales. Cámaras de combustión. Curvas características.
TEMA 9. CICLOS DE POTENCIA PARA CENTRALES TÉRMICAS DE TURBINA DE VAPOR.
Ciclo Rankine con agua/vapor. Ciclo Rankine orgánico. Influencia de los parámetros de operación en las prestaciones del ciclo. Técnicas para la mejora del ciclo: sobrecalentamiento, recalentamiento y regeneración.
Parámetros del ciclo. Análisis termodinámico. Integración en plantas de potencia con energías renovables.
TEMA 10. INSTALACIONES DE TURBINA DE VAPOR.
Esquema y equipos de la instalación. Generador/caldera de vapor. Combustibles. Turbinas. Condensador. Bombas de alimentación. Torres de refrigeración. Calentadores cerrados y de mezcla.
TEMA 11. CICLO COMBINADO.
Justificación. Ciclo combinado turbina de gas-ciclo de vapor con un solo nivel de presión. Calderas de recuperación. Análisis termodinámico.
Ciclo combinado turbina de gas-ciclo de vapor con varios niveles de presión.
CONTENIDOS PRÁCTICOS
PRÁCTICA 1 - Ensayo en banco motor (3 horas).
PRÁCTICA 2 - Ensayo en banco motor (3 horas).
PRÁCTICA 3 - Práctica informática sobre ciclos de potencia para centrales térmicas de turbina de vapor (3 horas).
TEMA 1. Introducción a las máquinas térmicas. Clasificación. Aplicaciones
BLOQUE I - MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA ALTERNATIVOS
TEMA 2. CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES DE LOS MCIA Y CICLOS BÁSICOS.
Introducción. clasificación. Motores de encendido provocado (MEP) y de encendido por compresión (MEC). Motor de cuatro tiempos (4T) y dos tiempos (2T). Parámetros fundamentales (indicados y efectivos). Análisis termodinámico. Curvas características. Elementos constructivos.
TEMA 3. BALANCE ENERGÉTICO, RENOVACIÓN DE LA CARGA, SOBREALIMENTACIÓN Y COMBUSTIÓN EN LOS MCIA.
Introducción. Balance de energía. Determinación de las pérdidas térmicas y mecánicas. Refrigeración y gestión térmica de motores. Lubricación. Procesos de admisión y de escape en MCIA de 2T y 4T. Rendimiento volumétrico. Justificación de la sobrealimentación. Tipos de sobrealimentación. Turbosobrealimentación.Combustión en MEP. Combustión en MEC. Características de los combustibles utilizados en los MEC y MEP. Sistemas de inyección. Mecanismos de formación de emisiones contaminantes. Reducción de emisiones contaminantes.
BLOQUE II - MOTORES BASADOS EN TURBOMÁQUINAS TÉRMICAS
TEMA 4. ESTRUCTURA INTERNA Y ANÁLISIS TERMODINÁMICO DE LA TURBOMÁQUINA.
Introducción. Ecuación fundamental de la turbomáquina. Estructura de la turbomáquina. Definición de escalonamiento. Clasificación de la turbomáquinas térmicas: axiales y radiales. Rendimiento.
TEMA 5. FUNDAMENTOS PARA EL ANÁLISIS EXERGÉTICO.
Revisión de la aplicación del balance de energía y entropía a sistemas cerrados y abiertos y de la determinación de propiedades termodinámicas. Exergía. Análisis exergético.
TEMA 6. CICLO DE BRAYTON.
Irreversibilidades en el ciclo de Brayton. Modificaciones del ciclo de Brayton: regeneración, compresión con refrigeración intermedia, recalentamiento. Integración en plantas de potencia con energías renovables.
TEMA 7. CICLOS DE FUNCIONAMIENTO DE LOS MOTORES DE TURBINA DE GAS.
Análisis termodinámico de la combustión en flujo estacionario. Ciclos de funcionamiento de los motores de turbina de gas. Turbina de gas de ciclo simple. Turbina de gas aeroderivada. Turbina de gas regenerativa. Turbina de gas con refrigeración intermedia. Turbina de gas con recalentamiento. Parámetros básicos. Análisis termodinámico. Integración en plantas de potencia con energías renovables.
TEMA 8. ASPECTOS TECNOLÓGICOS Y APLICACIONES DE LOS MOTORES DE TURBINAS DE GAS.
Compresores centrífugos y axiales. Turbinas radiales y axiales. Cámaras de combustión. Curvas características.
TEMA 9. CICLOS DE POTENCIA PARA CENTRALES TÉRMICAS DE TURBINA DE VAPOR.
Ciclo Rankine con agua/vapor. Ciclo Rankine orgánico. Influencia de los parámetros de operación en las prestaciones del ciclo. Técnicas para la mejora del ciclo: sobrecalentamiento, recalentamiento y regeneración.
Parámetros del ciclo. Análisis termodinámico. Integración en plantas de potencia con energías renovables.
TEMA 10. INSTALACIONES DE TURBINA DE VAPOR.
Esquema y equipos de la instalación. Generador/caldera de vapor. Combustibles. Turbinas. Condensador. Bombas de alimentación. Torres de refrigeración. Calentadores cerrados y de mezcla.
TEMA 11. CICLO COMBINADO.
Justificación. Ciclo combinado turbina de gas-ciclo de vapor con un solo nivel de presión. Calderas de recuperación. Análisis termodinámico.
Ciclo combinado turbina de gas-ciclo de vapor con varios niveles de presión.
CONTENIDOS PRÁCTICOS
PRÁCTICA 1 - Ensayo en banco motor (3 horas).
PRÁCTICA 2 - Ensayo en banco motor (3 horas).
PRÁCTICA 3 - Práctica informática sobre ciclos de potencia para centrales térmicas de turbina de vapor (3 horas).
Actividades a desarrollar en otro idioma
- Lectura y estudio de documentación en el idioma inglés.
- Preguntas del examen formuladas en el idioma inglés.
- Preguntas del examen formuladas en el idioma inglés.