Termodinámica. Ingeniería Energética y Fluidomecánica. Máquinas y motores térmicos

Transcripción

1 Guía docente de la asignatura Curso académico: Asignatura Materia Termodinámica Fundamentos de Termodinámica, Termotecnia e Ingeniería Fluidomecánica Titulación Nivel Grado Tipo/Carácter Op Créditos ECTS 6 Curso 1º Lengua en que se imparte CASTELLANO Cuatrimestre 1º Departamento Área de Conocimiento Ingeniería Energética y Fluidomecánica Máquinas y motores térmicos Asignatura: Nombre de la asignatura Materia: Indicar el nombre de la materia a la que pertenece la asignatura Titulación: Nombre de la titulación a la que pertenece la asignatura. Para primer y segundo curso indicar Grados de la Rama Industrial ó Grado en Ingeniería en Diseño Industrial y Desarrollo de Producto. Nivel: Grado/ Posgrado (Master Universitario/ Doctorado) Créditos ECTS: Nº de créditos ECTS Lengua: Idioma en el que se imparte la asignatura. Departamento: Departamento responsable de la asignatura. Tipo/ Carácter: FB: Formación Básica / OB: Obligatoria / OP: Optativa / TF: Trabajo Fin de Grado o Master / PE: prácticas Externas Curso: Curso en el que se imparte la asignatura (1º, 2º, )

2 1. Objetivos Indicar los resultados de aprendizaje partiendo de los descritos en la ficha de módulo, materia o asignatura y recogidos en la memoria verifica de la titulación. Capacidad de aplicar los principios de la termodinámica a problemas propios de la ingeniería. Capacidad de analizar desde el punto de vista material y energético los procesos de combustión Comprensión de los principios de funcionamiento de motores térmicos y máquinas frigoríficas. Capacidad para analizar y diseñar procesos psicrométricos.

3 2. Bloques temáticos Bloque 1: FUNDAMENTOS DE TERMODINÁMICA. Carga de trabajo en créditos ECTS: 1,8 a. Programa temporal TEMA TÍTULO DEL TEMA HORAS (T) HORAS (A) EL PRINCIPIO CERO DE LA TERMODINAMICA. Termodinámica, transmisión del calor e Ingeniería. Los conceptos de sistema termodinámico, estado y proceso. El equilibrio térmico y el Principio Cero. El concepto de temperatura y su medida. Propiedades térmicas de una sustancia pura. EL PRIMER PRINCIPIO DE LA TERMODINÁMICA. Los conceptos de trabajo termodinámico, energía interna y calor. Formulación del Primer Principio para sistemas cerrados. Balances de masa y energía en el volumen de control de un sistema abierto. Caso de flujo estacionario. Propiedades calóricas de un fluido. EL SEGUNDO PRINCIPIO DE LA TERMODINÁMICA. Enunciados del Segundo Principio. Reversibilidad e irreversibilidad. Tipos de irreversibilidad. La función entropía. Formulación matemática del Segundo Principio. Balance de entropía en un volumen de control. El concepto de exergía y sus balances. PROCESOS DE FLUJO ESTACIONARIO. Balance energético de un flujo estacionario. La ecuación de Euler-Bernoulli. Procesos de descarga en conductos. Procesos de trabajo en máquinas de fluido. Rendimientos isentrópicos Indicar una breve descripción de los contenidos que se desarrollan, partiendo de los descritos en la ficha de módulo, materia o asignatura y recogidos en la memoria de verificación de la titulación. b. Bibliografía básica M.J. Moran y H.N. Shapiro (2004). "Fundamentos de Termodinámica Técnica", 2ª Edición, Reverté. c. Bibliografía complementaria J.M. Sala Lizarraga (1987). "Termodinámica Fundamental I", "Termodinámica Fundamental y Técnica II", Servicio Editorial de la Universidad del País Vasco. M.W. Zemansky, M.M. Abbott and H.C. Van Ness (1989): Basic Engineering Thermodynamcis. McGraw-Hill. J.M. Smith, H.C. Van Ness y M.M. Abbott (1997). "Introducción a la Termodinámica de la Ingeniería Química", McGraw-Hill. K. Wark (1991). "Termodinámica", McGraw-Hill. H.D: Baehr (1987): Tratado moderno de termodinámica : teoría y aplicaciones técnicas. Tecnilibro. H.D. Baehr. (1992). "Thermodynamik", Springer. Y.A. Çengel y M.A. Boles (1996). "Termodinámica", Tomos 1 y 2, McGraw-Hill. M.M. Abbott y H.C. Van Ness (1991). "Termodinámica", Schaum, McGraw-Hill. L. Borel, D.L. Nguyen y M. Batato (1987). "Thermodynamique et Énergétique. Problèmes résolus et exercices", Presses Polytechniques Romandes. G. Boxer (1979). "Termodinámica Técnica: teoría, ejemplos resueltos y problemas", Reverté. J.M. Lacalle, R. Nieto y C. González (1993). "Problemas de Termodinámica", Sección de Publicaciones de la E.T.S.I.I de la UPM. M.C. Potter y C.W. Somerton (2004). "Termodinámica para Ingenieros", Schaum, McGraw-Hill, Madrid.

4 J.M. Sala Lizarraga y F. Jiménez Montalvo (1986). "Problemas de Termodinámica" Tomos I y II. Servicio de Publicaciones de la E.T.S.I.I. de Bilbao. T.J. Kotas (1985): The exergy method of thermal plant analysis. Butterworths, London Añada tantas páginas como bloques temáticos considere realizar.

5 2. Bloques temáticos Bloque 2: COMBUSTIÓN Carga de trabajo en créditos ECTS: 0,4 a. Programa temporal TEMA TÍTULO DEL TEMA HORAS (T) HORAS (A) 2.1 COMBUSTIÓN. El proceso de combustión. Combustibles y sus tipos. Balances de materia y energía en una reacción de combustión: aire y humos. Diagramas de combustión. Rendimiento de la combustión. Poder calorífico y exergía de un combustible. Balances de exergía en sistemas de combustión. La pila de combustible. 3 2 Indicar una breve descripción de los contenidos que se desarrollan, partiendo de los descritos en la ficha de módulo, materia o asignatura y recogidos en la memoria de verificación de la titulación. b. Bibliografía básica Bibliografía: M.J. Moran y H.N. Shapiro (2004). "Fundamentos de Termodinámica Técnica", 2ª Edición, Reverté. c. Bibliografía complementaria * JA Rodríguez Pomata y S. Aroca. "Calor y Frío Industrial I", volumen 2. UNED DE ANDRES Y RODRIGUEZ POMATA, AROCA LASTRA. ""Tecnología frigorífica y aire acondicionado".. Ed UNED. SPALDING. "Combustión y tranferencia de masa". Ed Compañía Continental. CENTRO DE ESTUDIOS DE LA ENERGÍA. "Combutibles y su combustión" SALVI. "La combustión teoría y aplicaciones". Ed Dossat M.C. Potter y C.W. Somerton (2004). "Termodinámica para Ingenieros", Schaum, McGraw-Hill, Madrid. Añada tantas páginas como bloques temáticos considere realizar.

6 2. Bloques temáticos Bloque 3: MOTORES TÉRMICOS Carga de trabajo en créditos ECTS: 1,0 a. Programa temporal TEMA TÍTULO DEL TEMA HORAS (T) HORAS (A) 3.1 MOTORES TÉRMICOS. Concepto de máquina térmica y de motor térmico. Clasificación de los motores térmicos. Elementos constructivos y análisis de los ciclos termodinámicos de referencia en el Motor Turbina de Vapor (MTV), en el Motor Turbina de Gas (MTG) y en los Motores de Combustión Interna Alternativos (MCIA). Mejoras de sus rendimientos. El ciclo combinado y la cogeneración. 6 3,5 Indicar una breve descripción de los contenidos que se desarrollan, partiendo de los descritos en la ficha de módulo, materia o asignatura y recogidos en la memoria de verificación de la titulación. b. Bibliografía básica M.J. Moran y H.N. Shapiro (2004). "Fundamentos de Termodinámica Técnica", 2ª Edición, Reverté. c. Bibliografía complementaria J.M. Sala Lizarraga (1987). "Termodinámica Fundamental I", "Termodinámica Fundamental y Técnica II", Servicio Editorial de la Universidad del País Vasco. J.M. Smith, H.C. Van Ness y M.M. Abbott (1997). "Introducción a la Termodinámica de la Ingeniería Química", McGraw-Hill. M.W. Zemansky, M.M. Abbott and H.C. Van Ness (1989): Basic Engineering Thermodynamcis. McGraw-Hill. K. Wark (1991). "Termodinámica", McGraw-Hill. H.D. Baehr. (1992). "Thermodynamik", Springer. Y.A. Çengel y M.A. Boles (1996). "Termodinámica", Tomos 1 y 2, McGraw-Hill. M.M. Abbott y H.C. Van Ness (1991). "Termodinámica", Schaum, McGraw-Hill. L. Borel, D.L. Nguyen y M. Batato (1987). "Thermodynamique et Énergétique. Problèmes résolus et exercices", Presses Polytechniques Romandes. G. Boxer (1979). "Termodinámica Técnica: teoría, ejemplos resueltos y problemas", Reverté. J.M. Lacalle, R. Nieto y C. González (1993). "Problemas de Termodinámica", Sección de Publicaciones de la E.T.S.I.I de la UPM. J.M. Sala Lizarraga y F. Jiménez Montalvo (1986). "Problemas de Termodinámica" Tomos I y II. Servicio de Publicaciones de la E.T.S.I.I. de Bilbao. M.C. Potter y C.W. Somerton (2004). "Termodinámica para Ingenieros", Schaum, McGraw-Hill, Madrid. Añada tantas páginas como bloques temáticos considere realizar.

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8 2. Bloques temáticos Bloque 4: MÁQUINAS FRIGORÍFICAS Y BOMBA DE CALOR Carga de trabajo en créditos ECTS: 0,5 a. Programa temporal TEMA TÍTULO DEL TEMA HORAS (T) HORAS (A) 4.1 MÁQUINAS FRIGORÍFICAS Y BOMBAS DE CALOR. Planteamiento de base de las técnicas de producción de frío y de calor. Coeficientes de eficiencia energética (CEE). Producción de frío por compresión mecánica. Fluidos refrigerantes. Otros procesos de producción de frío: absorción, adsorción, eyección y termoeléctrico 4 3 Indicar una breve descripción de los contenidos que se desarrollan, partiendo de los descritos en la ficha de módulo, materia o asignatura y recogidos en la memoria de verificación de la titulación. b. Bibliografía básica M.J. Moran y H.N. Shapiro (2004). "Fundamentos de Termodinámica Técnica", 2ª Edición, Reverté. c. Bibliografía complementaria * JA Rodríguez Pomata y S. Aroca. "Calor y Frío Industrial I", volumen 2. UNED DE ANDRES Y RODRIGUEZ POMATA, AROCA LASTRA. ""Tecnología frigorífica y aire acondicionado".. Ed UNED. Rapín, P.J. y P. Jacquard, "Instalaciones Frigoríficas", Marcombo Boixareu Editores, Barcelona Conan J.G., "Refrigeración Industrial", Paraninfo S.A., Madrid Stoecker W.F. y J.M. Saiz Jabardo, "Refrigeracao Industrial", Editorial Edgard Blücher LTDA, Sao Paulo 2002 ASHRAE "Refrigeration" M.C. Potter y C.W. Somerton (2004). "Termodinámica para Ingenieros", Schaum, McGraw-Hill, Madrid. Añada tantas páginas como bloques temáticos considere realizar.

9 2. Bloques temáticos Bloque 5: AIRE HÚMEDO PROCESOS PSICROMÉTRICOS Carga de trabajo en créditos ECTS: 0,5 a. Programa temporal TEMA TÍTULO DEL TEMA HORAS (T) HORAS (A) 5.1 AIRE HÚMEDO Y PROCESOS PSICROMÉTRICOS. Características del aire húmedo. Diagramas psicrométricos. Análisis de los procesos psicrométricos básicos del aire húmedo. 4 3 Indicar una breve descripción de los contenidos que se desarrollan, partiendo de los descritos en la ficha de módulo, materia o asignatura y recogidos en la memoria de verificación de la titulación. b. Bibliografía básica M.J. Moran y H.N. Shapiro (2004). "Fundamentos de Termodinámica Técnica", 2ª Edición, Reverté. c. Bibliografía complementaria * JA Rodríguez Pomata y S. Aroca. "Calor y Frío Industrial I", volumen 2. UNED DE ANDRES Y RODRIGUEZ POMATA, AROCA LASTRA. ""Tecnología frigorífica y aire acondicionado".. Ed UNED. Pizzetti, Carlo Acondicionamiento del aire y refrigeración. Bellisco, M.C. Potter y C.W. Somerton (2004). "Termodinámica para Ingenieros", Schaum, McGraw-Hill, Madrid. Añada tantas páginas como bloques temáticos considere realizar.

10 3. Prácticas de laboratorio Número de sesiones de prácticas de laboratorio: 2 Duración de cada sesión: 2,5 Semanas aproximadas en las que se realizarán las prácticas de laboratorio: 6ª y 12ª. 4. Método docente MÉTODOS DOCENTES OBSERVACIONES Clases de aula teóricas Clases de aula de problemas Prácticas de laboratorio Tutorías docentes Método expositivo en aula, desarrollando los contenidos teóricos de la asignatura. Resolución de problemas específicos de cada tema, que se presentan habitualmente en los procesos de ingeniería. Aprendizaje mediante experiencias, analizando el comportamiento de los procesos y entrega de memoria de prácticas Desarrolladas individualmente o con pequeños grupos de alumnos. Indicar los métodos docentes que se utilizan, partiendo de los descritos en la ficha de módulo, materia o asignatura y recogidos en la memoria de verificación de la titulación. 5. Actividades evaluables y sistema de calificaciones ACTIVIDAD PESO EN LA NOTA FINAL OBSERVACIONES Trabajos prácticos % Evaluación escrita % Memoria final de las prácticas de laboratorio y otras posibles entregas. La superación de las prácticas es condición necesaria para poder acceder a la evaluación escrita. Indicar las actividades evaluables que se realizarán durante el cuatrimestre/curso, como pueden ser exámenes parciales, entregables, informes de laboratorio, examen final, etc. Indicar las posibles restricciones. Por ejemplo, si en alguna actividad hay que sacar una nota mínima. Se hará constar, si es diferente al de la primera, el sistema de calificación que se seguirá en la segunda convocatoria. Dicho sistema ha de permitir que los estudiantes que acudan a esta convocatoria puedan superar la asignatura en la misma. 6. Consideraciones adicionales Se pueden incluir aspectos más detallados sobre actividades regladas (cronogramas, laboratorios, seminarios, otros, etc.)