ASIGNATURA MAQUINAS TERMICAS, HIDRAULICAS Y DE FLUIDOS PROGRAMA SINTÉTICO CARRERA INGENIERIA ELECTRICA OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA

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1 CARRERA INGENIERIA ELECTRICA DISEÑO CURRICULAR: 1995 A ORDENANZA C.SUP`. Nº DEPARTAMENTO ELECTRICA APROBACIÓN C A RES Nº De la CURRICULA 2do. CUATRIMESTRE ASIGNATURA MAQUINAS TERMICAS, HIDRAULICAS Y DE FLUIDOS PROGRAMA SINTÉTICO 1. Generador de vapor 2. Turbinas de vapor 3. Turbinas de gas 4. Motores de combustión interna alternativos 5. Turbinas hidráulicas 6. Bombas hidráulicas 7. Compresores y sopladores NIVEL...CUARTO... TOTAL DE HORAS HORAS.SEMANALES OBSERVACIONES OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA Al finalizar el curso, el alumno deberá ser capaz de enumerar, describir, comparar y distinguir las máquinas motoras primarias y sus partes desde el punto de vista de su constitución, así como también la evaluación física matemática de sus funciones. VIGENCIA: AÑO 2004

2 EQUIPO DOCENTE DIRECTOR DE CÁTEDRA: RAUL EDUARDO TIZIO PROF. TITULAR ORDINARIO NÚMERO DE DIVISIONES: UNA (1) PROFESOR A CARGO DE CADA DIVISIÓN: RAUL EDUARDO TIZIO P.T.O.- ARTICULACIÓN CON OTRAS ASIGNATURAS ASIGNATURAS O CONOCIMIENTOS CON QUE SE VINCULA CIENCIAS BASICAS TERMODINAMICA MECANICA DE LOS FLUIDOS - CINEMATICA Y DINAMICA DE MAQUINAS CORRELATIVAS PARA CURSAR CURSADAS... APROBADAS... CORRELATIVAS PARA RENDIR EXAMEN FINAL APROBADAS

3 PROGRAMA ANALÍTICO BIBLIOGRAFÍA GENERAL OBLIGATORIA: 1. MARCELO MESNY GENERACION DEL VAPOR MARYMAR 1ª. EDIC. ARGENTINA SEVERNS, DEGLER, MILES ENERGIA MEDIANTE VAPOR AIRE O GAS REVERTE 5ª. EDIC. ESPAÑA CLAUDIO MATAIX TURBO MAQUINAS TERMICAS DOSSAT S.A. 1ª. EDIC. ESPAÑA DANTE GIACOSA MOTORES ENDOTERMICOS HOEPLI 3ª. EDIC. ESPAÑA ENCICLOPEDIA CEAC MAQUINAS MOTRICES GENERADORAS DE ENERGIA ELECTRICA TURINAS HIDRAULICAS CEAC 2ª. EDIC. ESPAÑA CLAUDIO MATAIX TURBO MAQUINAS HIDRAULICAS DOSSAT S.A. 1ª. EDIC. ESPAÑA ESCUDERO J. MANUAL DE ENERGIA EOLICA. ESPAÑA 2004 COMPLEMENTARIA: 1. A.R. ROGOWSKI EMEMENTS OF INTERNAL COMBUSTION ENGINES MC GRAW- HILL 1ª. EDIC. USA COHEN ROGERS, SARAVANAMUTTOO GAS TURBINE THEORY LONGMAN 2da. EDIC. GRAN BRETAÑA MARTINEZ DE VEDIA MOTORES TERMICOS- REVERTE 1ra. EDIC LEE THEORY AND DESIGN OF STEAM AND GAS TURBINES MC GRAW HILL 1ra. EDIC. USA E.F. OBERT MOTORES DE COMBUSTION INTERNA-CONTINENTAL 2da. EDIC Mc GRAW HILL. MANUAL DE ENERGIA EOLICA Y SOLAR Vol I y II

4 UNIDAD TEMÁTICA: 1.- Generador de Vapor DESARROLLO CONTENIDOS: Concepto de generador de vapor, descripción, superficie de calefacción, vaporización específica, presión de régimen, carga térmica del hogar, balance térmico, rendimiento térmico y económico, calderas humotubulares, acuotubulares. Circulación forzada y natural. Tiro natural y artificial. Ventiladores. Precalentadores de aire. Depuradores de humos. Combustibles. Su relación con el hogar. Parrillas. Generadores. Polución. Sistema de agua. Componentes. Tratamiento de agua. TIEMPO ASIGNADO: 15 Hs. OBJETIVOS DE LA U.T.: Conocer la necesidad de la generación de vapor para disponer de energía en centrales termoeléctricas. Conocer el aspecto constructivo y entender los aspectos operativos de la instalación. Evaluar el rendimiento térmico y económico de la generación. Describir los elementos componentes y su función. Analizar los combustibles apropiados y su poder calorífico. UNIDAD TEMÁTICA: 2.- Turbinas de Vapor CONTENIDOS: Tipos y disposiciones constructivas. Principio de funcionamiento. Acción y reacción. De condensación y de Contrapresión. Axial y Radial. Variación de los parámetros características del Vapor. Tobera. Principio de funcionamiento. Velocidades. Variación de sección transversal. Presión crítica. Rendimiento. Alabes de Acción. Triángulo de velocidades. Escalonamientos de presión y de velocidad. Alabes de Reacción. Escalonamiento. Grado de reacción. Regulación. Concepto y sistemas. Pérdidas. Potencia económica. Condensadores. Características constructivas. Performance. Sistemas de refrigeración. TIEMPO ASIGNADO: 15 Hs. OBJETIVOS DE LA U.T.: Explicar el concepto del aprovechamiento de la energía termo-cinética mediante los principios de acción y reacción en las turbinas de vapor, caracterizar su disposición constructiva y hacer entender el principio de su funcionamiento, rendimiento y potencia. UNIDAD TEMÁTICA: 3. - Turbinas de Gas CONTENIDOS: Ciclo de la turbina. Abierto. Cerrado. Regenerativo. Disposición constructiva. Rendimiento térmico. Condición ciclo máximo trabajo. Potencia específica. Rendimiento y su variación en función de las condiciones extremas del ciclo. Limitación de la temperatura máxima. Rendimiento adiabático del compresor y de la turbina. Ciclo real. Pérdidas. Efecto de la temperatura y de la altura. Componentes básicos. Compresor centrífugo y radial. Cámaras de combustión. Tubería. Características de los álabes. Grado de reacción. Combustibles. Centrales combinadas. TIEMPO ASIGNADO: 15 Hs.

5 OBJETIVOS DE LA U.T.: Descripción aspectos constructivos y operativos. Explicar los principios de funcionamiento. Señalar la importancia de esta máquina simple en la contribución a la generación de energía eléctrica. Explicitar su mejor aprovechamiento y sus limitaciones. UNIDAD TEMÁTICA: 4. - Motores de Combustión Interna Alternativos CONTENIDOS: Ciclos. De volumen constante y de presión constante. Ciclo mixto. Rendimiento. Curvas Características. Potencia. Consumo específico. Ciclo indicados. Motores de cuatro y de dos tiempos. Encendido por chispa y por compresión. Velocidad y carga. Descripción de órganos de máquina. Construcción y Función. Combustibles. Detonación. Número de octano. Número de Cetano. TIEMPO ASIGNADO: 13 Hs OBJETIVOS DE LA U.T.: Conocer los ciclos operativos de los motores alternativos de combustión interna y sus respectivos órganos de máquina. Explicitar sus usos, aplicaciones y limitaciones. UNIDAD TEMÁTICA: 5. - Turbinas Hidráulicas CONTENIDOS: Clasificación en función del salto y el caudal de agua Principio de funcionamiento. De acción. De reacción. Características constructivas del empaletado de los motores. De eje vertical y horizontal. De cámara abierta y cámara forzada. Potencia del Salto. Potencia aprovechable en el generador eléctrico. Rendimientos. Velocidades de turbinas. Velocidad específica. Campo de aplicación en función de la velocidad específica y la altura del salto. TIEMPO ASIGNADO: 13 Hs. OBJETIVOS DE LA U.T.: Introducir al alumno en el uso de la energía Hidráulica, informando sobre el tipo y características de las máquinas hidráulicas a tal efecto. Conocer la disponibilidad de potencia de los saltos de agua y su mejor aprovechamiento en base al rendimiento más adecuado del tipo de tubería a seleccionar. UNIDAD TEMÁTICA: 6. - Bombas Hidráulicas CONTENIDOS: Clasificación: axial, radial, mixta. Diagrama de velocidades. Ecuación de la altura ideal, curva de funcionamiento, caudal, altura, potencia, rendimiento. Velocidad específica. Rendimiento. Altura de aspiración. TIEMPO ASIGNADO: 7 Hs. OBJETIVOS DE LA U.T.: Conocer los requisitos principales de diseño y operación de bombas en la función deseada. Entender las posibilidades de servicio de las bombas en base a la performance requerida por el servicio a prestar. UNIDAD TEMÁTICA: 7. - Compresores y sopladores CONTENIDOS: Clasificación: Alternativos. Centrífugos. Uso. Compresor ideal a émbolo. Ideal de varios escalonamientos. Trabajo indicado real. Altura de compresión. Curvas de funcionamiento. Centrífugas de una y más etapas. Rendimiento. Potencia requerida. Sopladores.

6 TIEMPO ASIGNADO: 6 Hs. OBJETIVOS DE LA U.T.: Describir la construcción y operación de compresores y sopladores. Establecer los requisitos de diseño y potencia en función al uso que se asigne. UNIDAD TEMÁTICA: 8. Generación Eólica CONTENIDOS: Utilización de la Energía Eólica para la producción de Electricidad. Tipos y usos, Rotores a velocidad constante y variable. Potencia y par. Coeficientes de potencia y par. Curvas de potencia de aerogeneradores TIEMPO ASIGNADO: 6 Hs. OBJETIVOS DE LA U.T.: Conocer los requisitos principales de los componentes para el diseño y operación de aerogeneradores. Selección en función de las condiciones eólicas de una zona en base a la performance requerida por el servicio a prestar. Curvas de potencia. MATERIALES CURRICULARES Bibliografía general y específica de cada unidad. Apuntes de clase de la cátedra Transparencias Retroproyector y Pantalla Vídeo reproductor y T.V. Computadora

7 PLANIFICACIÓN DE CÁTEDRA CRONOGRAMA UNIDAD Y /O TEMA ACTIVIDADES TIEMPO Semanales U.T PRESENTACION DE LA MATERIA GENERACION DEL VAPOR U.T.2.- TURBINAS DE VAPOR CLASE EXPOSITIVA ESTUDIO DIRIGIDO-TEORICO- TECNICAS GRUPALES- PRACTICA PRACTICA LABORATORIO 2 ½ ESTUDIO DIRIGIDO- TEORICO TECNICAS GRUPALES PRACTICA 2 U.T.3.- TURBINAS DE GAS ESTUDIO DIRIGIDO TEORICO TECNICAS GRUPALES PRACTICA 2 ½ TRABAJO DE LABORATORIO 1ER. PARCIAL 1 U.T.4.- MOTORES DE COMBUSTION INTERNA ALTERNATIVOS U.T.5.- TURBINAS HIDRAULICAS U.T.6.- TURBINAS HIDRAULICAS U.T.7.- COMPRESORES Y SOPLADORES U.T.8.- GENERACION EOLICA ESTUDIO DIRIGIDO TEORIA TECNICAS GRUPALES PRACTICA 2 TRABAJO EN LABORATORIO ESTUDIO DIRIGIDO TEORIA TECNICAS GRUPALES PRACTICA 2 VISITA LAB. MAQ. HIDR. (U.N.L.P.) ESTUDIO DIRIGIDO TEORIA TECNICAS GRUPALES PRACTICA 1 VISITA LAB. MAQ. HIDR. (U.N.L.P.) ESTUDIO DIRIGIDO TEORIA TECNICAS GRUPALES PRACTICA 1 ESTUDIO DIRIGIDO TEORIA TECNICAS GRUPALES 1 2DO. PARCIAL 1

8 PLANIFICACIÓN DE CÁTEDRA METODOLOGÍA DIDÁCTICA 1. Dictado de clases teóricas enfatizando el conocimiento de los conceptos, principios y fundamentos de las necesidades operativas y prestaciones de las máquinas. 2. Realizar prácticas grupales asistidas por personal docente auxiliar de planta permanente Jefe de Trabajos Prácticos. 3. Asistencia continua del personal docente auxiliar de planta permanente - Jefe de Trabajos Prácticos. 4. Estrategia de enseñanza en base a preguntas/respuestas, debates, experiencias de laboratorio, talleres, exposiciones y coloquios. 5. Formación de pequeños grupos en comisiones de tres integrantes. 6. Consultas: al final del dictado de clase, durante el tiempo necesario para asegurar la enseñanza aprendizaje. Se acuerdan consultas fuera de horario de clases. 7. Organización de espacios: en la regional y en ámbito universitario vecino (U.N.L.P.) para uso de laboratorios. Visitas a empresas de la zona. EVALUACIÓN 1. Evaluación continua Técnica de preguntas y respuestas para determinar la adquisición de conocimientos, las actitudes, el desarrollo de la capacidad de análisis, habilidades, búsqueda de información, resolución de problemas durante las clases. 2. Instrumentos y modalidades: régimen de promoción periódica, recuperatoria y sumativa.- Además de la formativa continua. 3. Participación y contribución en clases teóricas, practicas y coloquios. 4. Regularidad en presentación de trabajos prácticos, informes y monografías. Alrededor de 10 trabajos prácticos y 1 monografía. 5. Promoción: durante el curso, exámenes parciales. Al término del curso examen final.

9 RECURSOS AUXILIARES NECESARIOS 1. Tiza y pizarrón. 2. Proyector de transparencias y diapositivas, telón. 3. Apuntes de clase de la cátedra 4. Vídeo reproductor y T.V. 5. Computadora.

10 PLANIFICACIÓN DE CÁTEDRA FORMACIÓN PRÁCTICA 30 Hs. HORAS DE FORMACIÓN EXPERIMENTAL: 6 Hs. HORAS DE RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS DE INGENIERÍA: 14 Hs. HORAS DE PROYECTO Y DISEÑO: 5 Hs. HORAS DE PRÁCTICA PROFESIONAL SUPERVISADA: OTRAS CONSIDERACIONES Se trata de una asignatura de contenidos muy extensos, de temática variada y de tecnología compleja que debe enseñarse a alumnos con vocación mayormente eléctrica que mecánica, siendo esta ultima la especialidad general de la asignatura.

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