Contenidos teóricos y prácticos de la asignatura
Profesores de teoría y problemas de aula: Vicente José Romero Ternero
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 (33 h, 11 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, 3 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. Formulación general de un balance de exergía.
Capítulo 4. Fundamentos de sistemas térmicos (12 h, 4 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 (6 h, 2 semanas)
Capítulo 5. Mecanismos de transferencia de calor: casos básicos de interés (6 h, 2 semanas)
Análisis de la transferencia de calor a través de una pared plana compuesta. Análsis de la transferencia de calor en una tubería con aislamiento térmico. Circuitos térmicos asociados. Uso de correlaciones para la estimación de coeficientes de convección en diferentes casos de interés (diferentes geometrías, convección natural y forzada, conducción interna y externa).
Problemas propuestos para el desarrollo de la asignatura:
Problema 1. Compresión politrópica de un cilindro-pistón
Problema 2. Compresor con camisa de refrigeración
Problema 3. Análisis de un motor de combustión
Problema 4. Análisis termodinámico del ciclo de operación de una central térmica de vapor
Problema 5. Análisis termodinámico de un sistema de refrigeración por compresión de vapor
Problema 6. Motor turborreactor para propulsión aérea
Problema 7. Pérdida de calor a través de una pared compuesta
Tareas del aula virtual:
Tarea 1. Análisis termodinámico de una turbina con extracción intermedia de vapor
Tarea 2. Análisis de la transferencia de calor en régimen estacionario: pared plana y tubería cilíndrica
Profesores de prácticas de laboratorio: María Teresa Arencibia Pérez, Emilio Iván Giménez Suárez.
Prácticas de laboratorio:
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. Estudio de un sistema simple de refrigeración por compresión mecánica de vapor.
Práctica 5. Medida de la capacidad térmica de líquidos. Modelo de sustancia incompresible.
Práctica 6. Medida del coeficiente de convección mediante generación de calor estacionaria.
Prácticas con informe:
Práctica 7. Generación de tablas y diagramas con la herramienta WebBook del NIST
Práctica 8. Análisis de ciclos con la herramienta Termograf
Profesores de tutorías académico-formativas: María Teresa Arencibia Pérez, Emilio Iván Giménez Suárez.
Se realizará una presentación de prácticas y dos seminarios (seminario de termodinámica y seminario de transferencia de calor). El principal objetivo de estas actividades será facilitar la comprensión y preparación 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.
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 (33 h, 11 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, 3 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. Formulación general de un balance de exergía.
Capítulo 4. Fundamentos de sistemas térmicos (12 h, 4 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 (6 h, 2 semanas)
Capítulo 5. Mecanismos de transferencia de calor: casos básicos de interés (6 h, 2 semanas)
Análisis de la transferencia de calor a través de una pared plana compuesta. Análsis de la transferencia de calor en una tubería con aislamiento térmico. Circuitos térmicos asociados. Uso de correlaciones para la estimación de coeficientes de convección en diferentes casos de interés (diferentes geometrías, convección natural y forzada, conducción interna y externa).
Problemas propuestos para el desarrollo de la asignatura:
Problema 1. Compresión politrópica de un cilindro-pistón
Problema 2. Compresor con camisa de refrigeración
Problema 3. Análisis de un motor de combustión
Problema 4. Análisis termodinámico del ciclo de operación de una central térmica de vapor
Problema 5. Análisis termodinámico de un sistema de refrigeración por compresión de vapor
Problema 6. Motor turborreactor para propulsión aérea
Problema 7. Pérdida de calor a través de una pared compuesta
Tareas del aula virtual:
Tarea 1. Análisis termodinámico de una turbina con extracción intermedia de vapor
Tarea 2. Análisis de la transferencia de calor en régimen estacionario: pared plana y tubería cilíndrica
Profesores de prácticas de laboratorio: María Teresa Arencibia Pérez, Emilio Iván Giménez Suárez.
Prácticas de laboratorio:
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. Estudio de un sistema simple de refrigeración por compresión mecánica de vapor.
Práctica 5. Medida de la capacidad térmica de líquidos. Modelo de sustancia incompresible.
Práctica 6. Medida del coeficiente de convección mediante generación de calor estacionaria.
Prácticas con informe:
Práctica 7. Generación de tablas y diagramas con la herramienta WebBook del NIST
Práctica 8. Análisis de ciclos con la herramienta Termograf
Profesores de tutorías académico-formativas: María Teresa Arencibia Pérez, Emilio Iván Giménez Suárez.
Se realizará una presentación de prácticas y dos seminarios (seminario de termodinámica y seminario de transferencia de calor). El principal objetivo de estas actividades será facilitar la comprensión y preparación 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.
Actividades a desarrollar en otro idioma
- Profesor: Vicente José Romero Ternero
Uso de bibliografía y lectura de documentos en inglés
Realización en inglés de uno de los informes de resolución de las prácticas 7 y 8 (con un peso del 5 % de la evaluación de la asignatura)
Uso de bibliografía y lectura de documentos en inglés
Realización en inglés de uno de los informes de resolución de las prácticas 7 y 8 (con un peso del 5 % de la evaluación de la asignatura)