Ingeniería térmica. Guía Docente Grado en Ingeniería Mecánica

Transcripción

1 Ingeniería térmica Guía Docente Grado en Ingeniería Mecánica

2 ÍNDICE 1.- Datos de identificación Descripción y Objetivos Generales Requisitos previos Competencias Resultados de aprendizaje Actividades formativas y metodología Contenidos Evaluación del aprendizaje Propuesta de actuaciones específicas Bibliografía comentada Normas específicas de la asignatura Proyecto Integrado FLORIDA UNIVERSITÀRIA Este material docente no podrá ser reproducido total o parcialmente, ni transmitirse por procedimientos electrónicos, mecánicos, magnéticos o por sistemas de almacenamiento y recuperación informáticos o cualquier otro medio, ni prestarse, alquilarse o cederse su uso de cualquier otra forma, con o sin ánimo de lucro, sin el permiso previo, por escrito, de FLORIDA CENTRE DE FORMACIÓ, S.C.V. 1

3 1.- Datos de identificación Asignatura Materia/Módulo Carácter/tipo de formación Ingeniería térmica Ingeniería Térmica y de Fluidos / Módulo de especialidad Mecánica Obligatoria de Especialidad ECTS 4,5 Titulación Curso/Semestre Unidad Profesorado Idioma en el que se imparte Grado en Ingeniería Mecánica Segundo curso / Semestre B Ingeniería Nombre: Oscar Roselló Millet Mail: orosello@florida-uni.es Despacho: D.1.2 Horario de atención: Lunes 14:00 a 18:00 (*) se recomienda concertar cita tutoría vía . Castellano 2

4 2.- Descripción y Objetivos Generales La asignatura Ingeniería Térmica pretende proporcionar a los alumnos los conocimientos sobre los distintos mecanismos de transferencia de calor presentes en las aplicaciones térmicas industriales así como el estudio de intercambiadores de calor y sistemas de producción de frío. La asignatura puede dividirse en tres partes. En la primera se estudiarán las tres formas de transmisión de calor: conducción, radiación convección. En la segunda parte se profundizará en los intercambiadores de calor, tanto desde un punto de vista constructivo como en el diseño térmico de los mismos. En la última parte se presentarán las máquinas de refrigeración, centrándose en el análisis energético de las máquinas frigoríficas por compresión de un vapor. Adicionalmente, se introducirá al alumno en instalaciones de calefacción / climatización y calefacción, abordando en particular los principios básicos de las instalaciones de energía solar térmica. Los objetivos generales son los siguientes: Dotar a los alumnos de unos conocimientos básicos de los fenómenos de transferencia de calor por conducción, convección y radiación. Principales características de los intercambiadores de calor y su prediseño. Introducción a los Refrigerantes, ciclos de compresión y bombas de calor. Casos prácticos de producción de Frío Industrial/Climatización. Introducción a la producción de ACS. Caso particular de las instalaciones de Energía Solar Térmica. 3.- Requisitos previos Poseer conocimientos básicos en el manejo de hojas de cálculo ayuda algunas prácticas de laboratorio y la resolución de problemas. Termodinámica Técnica Matemáticas I Matemáticas II Física 4.- Competencias COMPETENCIAS MODELO EDUCATIVO FLORIDA G1. Uso de las TICs G2. Comunicación oral G3. Comunicación escrita 3

5 G4. Comunicación en idioma extranjero G5. Trabajo en Equipo G6. Resolución de conflictos G7. Aprendizaje permanente G8. Compromiso y responsabilidad ética G9. Iniciativa, Innovación y Creatividad G10. Liderazgo COMPETENCIAS DEL TÍTULO BÁSICAS Y GENERALES 64G. Capacidad de resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, razonamiento crítico y de comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en el campo de la Ingeniería Industrial. 67G. Capacidad de analizar y valorar el impacto social y medioambiental de las soluciones técnicas. ESPECÍFICAS E43.1 Conocimientos Transferencia de Calor por Conducción, Convección y Radiación E43.2 Conocimientos de Intercambiadores de Calor E43.3 Ciclo de Compresión para Producción Frío Industrial / Climatización E43.4 Resolución de problemas Ingenieriles de transmisión de calor E43.5 Propiedades Térmicas de los materiales (materiales aislantes y Conductores) E43 Conocimientos aplicados de ingeniería térmica. E63 Conocimiento en materias básicas y tecnológicas, que les capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y les dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones. E46 Conocimiento aplicado de los fundamentos de los sistemas y máquinas fluidomecánicas 5.- Resultados de aprendizaje RESULTADOS DE APRENDIZAJE COMPETENCIAS R1. Cálculo Transferencia Calor por Conducción, Convección y/o Radiación E43.1, E43.4,E43,E63,64G, G7 R2. Dimensionado Intercambiadores de Calor E43.2, E43.4 E43,E63,64G, G7 R3. Dimensionado de compresores e Instalaciones de Producción de Frío Industrial. E43.3, E43,E63,E46,64G, G7 R4. Dimensionado de compresores e Instalaciones de Climatización. R5. Propiedades Térmicas (conductividad, aislamiento, propiedades ópticas, resistencia a la temperatura, comportamiento termomecánico, etc. E43.3, E43,E63,64G, G7 E43.5, E43,E63,64G, G7 4

6 R6. Dimensionado de instalaciones de Calefacción y Producción ACS. E43,E63,E46,64G, G7 R7. Proyecto Integrado E43.1, E43.2, E43.5 E43,E63, 67G G2, G3, G5, G7, G8, G9, G Actividades formativas y metodología El volumen de trabajo del alumnado en el módulo corresponde a las horas establecidas en el diseño curricular. Esta carga de trabajo se concreta entre: Actividades formativas presenciales (clases teóricas y prácticas, seminarios, proyectos integrados, tutoría,..). Actividades formativas de trabajo autónomo (estudio y preparación de clases, elaboración de ejercicios, proyectos, preparación de lecturas, preparación de exámenes..). De acuerdo con lo formulado, el trabajo queda distribuido entre las siguientes actividades y porcentajes de aplicación: ACTIVIDADES FORMATIVAS DE TRABAJO PRESENCIAL Modalidad Organizativa CLASE TEÓRICA Metodología Exposición de contenidos por parte del profesorado en un aula dónde los alumnos simultáneamente irán realizando la implementación de ejemplos prácticos de lo explicado. Porcentaje 40% LABORATORIO TRABAJO EN EQUIPO / PROYECTO INTEGRADO TUTORÍA Actividades realizadas en un aula-laboratorio de prácticas y/o ejercicios prácticos, así como visitas a instalaciones industriales Realización de un proyecto ELEMENTO DE TREPA Y ANCLAJE U-CYLINDER para resolver un problema o abordar una tarea mediante la planificación, diseño y realización de una serie de actividades. Atención personalizada y en pequeño grupo. Instrucción realizada con el objetivo de revisar, reconducir materiales de clase, aprendizaje y realización de trabajos, etc. TOTAL (40% del total) 100% 25% 25% 10% 5

7 ACTIVIDADES FORMATIVAS DE TRABAJO AUTÓNOMO Modalidad Organizativa Metodología Porcentaje TREBALL EN GRUP Preparación en grupo de, resolución de problemas prácticos y proyectos para entregar en clases teóricas y/o tutorías. 60% TREBALL INDIVIDUAL / AUTÓNOM Estudio del alumno/a de los contenidos relacionados con las clases teórico/prácticas 40% TOTAL (60% del total) 100% 7.- Contenidos Relación de contenidos 1.Transmisión de calor por conducción 1. Introducción a la transmisión de calor 2. Conceptos de transmisión de calor por convección 3. Conducción unidimensional en régimen estacionario 4. Superficies aleteadas 5. Conducción en régimen transitorio 2.Transmisión de calor por convección 1. Definición y clasificación 2. Principios de convección 3. Resolución de los problemas de convección 4. Convección forzada 5. Convección natural 6. Convección con cambio de fase 3.Transmisión de calor por radiación 1. Introducción 2. Conceptos de radiación 3. Factores de forma 4. Intercambio radiactivo entre superficies grises 6

8 4.Intercambiadores de calor 1. Definición 2. Clasificación 3. Diseño de intercambiadores 4. Método de la DTML 5. Método de la eficiencia o NTU 6. Intercambiadores de carcasa y tubos 7. Intercambiadores de placas 5.Refrigeración y bombas de calor 1. Fluidos refrigerantes 2. Maquinas frigoríficas por compresión. Instalaciones de Climatización / Frío Industrial. 3. Máquinas frigoríficas por absorción. Instalaciones de Climatización / Frío Industrial. 6.Instalaciones de Calefacción y Producción ACS. 1. Elementos básicos de las instalaciones de Calefacción y Producción ACS. 2. Dimensionado radiadores, calderas, suelo radiante, tuberías y aislantes. 3. Caso particular Producción ACS por Energía Solar Térmica. Planificación temporal Temas Actividades formativas Nº de sesiones (horas) UD 1, 2 y 3 14 UD 4 2 UD5 2 UD6 2 7

9 8.- Evaluación del aprendizaje Sistema de evaluación SISTEMAS DE EVALUACIÓN Y CUALIFICACIÓN Instrumentos de evaluación Resultados de aprendizaje evaluados Porcentaje Pruebas escritas (pruebas tipo test y de desarrollo) R1,R2,R3,R4,R5,R6 60% Informes y resultados de pruebas de ejecución de prácticas R1,R2,R3,R4,R5,R6 15% Proyecto Integrado R7 25% Sistema de Calificación 1ª Convocatoria La evaluación del aprendizaje en esta convocatoria se realizará teniendo en cuenta los conceptos desarrollados en aula, con exámenes parciales que deberán realizar todos los alumnos y el proyecto integrado del curso. Las prácticas de laboratorio su valoración será de apto si se han realizado y no apto si no se realizan. La valoración del examen será con nota entre 0 y 10. Su peso será del 75% sobre la nota final. El Proyecto Integrado tendrá un peso del 25% sobre la nota final. Así pues, la nota de la asignatura se configura como la suma de las notas de los diferentes parciales y/o examen final y el proyecto integrado del curso. 8

10 Para aprobar en esta primera convocatoria, el alumno deberá obtener una calificación total en la nota final de 5 puntos sobre 10. 2ª Convocatoria En esta convocatoria el alumno podrá optar por guardar la nota del proyecto integrado (peso del 25%) de manera que se realizaría un examen con un peso del 75% de la nota final. En caso de no guardar la nota del proyecto integrado el examen tendrá un peso del 100% de la nota. 9.- Propuesta de actuaciones específicas Consideramos actuaciones específicas a aquellos casos en los que el rendimiento académico del alumno puede verse afectado por circunstancias laborales, irregularidades académicas y otras situaciones personales puntuales. Es muy importante que para poder atender por parte del profesor estas situaciones específicas, el alumno deberá informar de las mismas debidamente en tiempo y forma. Los criterios de actuación en todos los casos se basarán en los siguientes ámbitos: Disponibilidad de materiales de trabajo: Todos los materiales utilizados en el aula estarán disponibles en Florida Campus durante todo el curso académico. Seguimiento académico y medio de comunicación: El alumno podrá utilizar el correo electrónico y/o foros de la plataforma Florida Campus habilitados. A nivel presencial el alumno podrá acudir a las horas de consulta de la asignatura mediante cita previa. Métodos, criterios e instrumentos de evaluación: En principio se mantendrán los mismos instrumentos de evaluación que para el resto de alumnos, pero pueden variarse si es necesario los plazos y modos de entrega de las actividades no presenciales evaluables. 9

11 10. Bibliografía comentada Fundamentals of heat and mass transfer (Dewit, David P; Incropera, Frank P.;Bergman, Theodore L.; Lavine, Adrienne S.) Transferencia de Calor (Holman, J.P.) Transmisión de Calor (Chapman, Alan J.) 11. Normas específicas de la asignatura Los alumnos deberán seguir las recomendaciones en las aulas de laboratorio según las normas indicadas en cada práctica. 12. Proyecto Integrado 1.- Cálculo y Diseño Básico a una Instalación de Producción de ACS mediante energía Solar Térmica o Instalación de Climatización 2.- Introducción, conceptos Previos. 3.- Cálculos Básicos y diseño del Sistema. 4.- Planos y Esquemas. 5.- Presupuesto. 6.- Retorno de la Instalación. 10