FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA AEROMOTORES II

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1 FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA AEROMOTORES II I. DATOS GENERALES 1.0. Unidad Académica : INGENIERÍA AERONÁUTICA 1.1. Semestre Académico : I 1.2. Código la asignatura : Ciclo : VIII 1.4. Créditos : semanales a Total Teoría Practica Total Teoría Practica Total Requisito : Aeromotores I ( ) 1.7. Profesores responsables : II. SUMILLA La asignatura correspon al área Estudios Específicos (Tecnologías Aplicadas) naturaleza teórica-práctica tiene como propósito Brinda al alumno los conceptos y herramientas necesarias para el análisis y diseño varios componentes l sistema propulsión ingestión aire Jets Compren las siguientes unidas : Unidad Aprendizaje I: Mecánica y termodinámica motores aviones Jet Unidad Aprendizaje II: Motores Ramjet Unidad Aprendizaje III : Motores Turbojet Unidad Aprendizaje IV: Motores Turboprop Unidad Aprendizaje V: Motores Turbofan Unidad Aprendizaje VI: Toberas Salida (Nozzle) Unidad Aprendizaje VII: Turbinas Flujo Axlal Unidad Aprendizaje VIII: Combustor y Compresor 1

2 III. COMPETENCIAS DE LA ASIGNATURA Utiliza los conceptos básicos, principios y teoremas en que se basa el funcionamiento los motores a reacción, tales como mecánica y termodinámica propulsión, conservación la energía y la cantidad movimiento, también llamada momento, 3.1 Capacidas a) Maneja los conceptos sobre la mecánica y termodinámica aplicados a los motores turbojet y turbofan. b) Maneja a los conceptos sobre la mecánica y termodinámica aplicados a los motores Ramjet. c) Maneja conceptos que afectan la performance los motores Turbojet. d) Maneja los conceptos que afectan la performance los motores Turboprop. e) Maneja los conceptos que afectan la performance los motores Turbofan. f) Maneja los conceptos sobre la performance un motor turbofan bido al Nozzle convergente divergente. g) Maneja los conceptos que afectan la performance las turbinas flujo axial. h) Maneja los conceptos que afectan la performance un combustor y un compresor. 3.2 Actitus y valores a) Participa activamente en clase. b) Desarrolla un espíritu crítico y constructivo. c) Muestra un interés, disposición y auto gestiona su. d) Reflexiona sobre la importancia los temas realizando preguntas y buscando información. IV. PROGRAMACIÓN DE CONTENIDOS 2

3 UNIDAD DE APRENDIZAJE I: Mecánica y termodinámica motores aviones jet. a) Maneja los conceptos sobre la mecánica y termodinámica aplicados a los motores turbojet y turbofan. Semana 1 2 Contenidos Thrust una aeronave. Ecuación l Thrust ial un turbojet. Turbofan con un ventilador salida. Thrust para un motor turbofan con ventilador salida. Análisis un ciclo ial. Propiedas estancamiento. Temperatura estanque. Presión estanque. Relaciones Descripción general motor Jet. Ramjet: Ecuación Thrust gobernante un Ramjet ial. TSFC. Impulso especifico. Actividas Verifica la ecuación l thrust ial un turbojet. Verifica la ecuación l thrust un turbofan con ventilador salida. Analiza y bate el ciclo ial la termodinámica. Verifica las propiedas estancamiento. Analiza y verifica las relaciones estancamiento, temperatura y presión. Analiza la scripción general un motor Jet. Verifica la aplicación l concepto un motor general a un Ramjet. a 3

4 UNIDAD DE APRENDIZAJE II: Motores Ramjet b) Maneja a los conceptos sobre la mecánica y termodinámica aplicados a los motores Ramjet. Semana 3 4 Contenidos Thrust en términos parámetros operativos motor. l TSFC en términos parámetros operativos motor. Ejercicios. l Practica Dirigida (Ramjet Ial) Turbojet Ial (Nonafterburning) PRIMERA PRACTICA CALIFICADA Actividas Analiza y bate el concepto thrust en términos operativos l motor. Analiza y bate el concepto TSFC en términos los parámetros operativos. Aplica los conceptos aprendidos sobre un Ramjet Ial. Analiza y verifica los conceptos sobre un Turbojet Ial sin afterburning. a 4

5 UNIDAD DE APRENDIZAJE III: Motores Turbojet c) Maneja conceptos que afectan la performance los motores Turbojet. Actividas Semana Contenidos Deriva y analiza la 5 6 Derivación non-dimensional thrust y TSFC. Efectos la proporción compresión presión sobre la performance un Turbojet. Efectos l Número Mach. Afterburning. Derivación Thrust nodimensional y TSFC. Practica Dirigida. ecuación un Turbojet. Evalúa el concepto TSFC y los efectos la proporción compresión presión sobre la performance un turbojet. Analiza y bate los efectos l número mach sobre la performance un turbojet. Analiza y bate el concepto afterburning en un turbojet. Deriva la ecuación l thrust no dimensional y TSFC un turbojet. Evalúa los conceptos. a 5

6 UNIDAD DE APRENDIZAJE IV: Motores Turboprop d) Maneja los conceptos que afectan la performance los motores Turboprop. Semana 7 8 Contenidos Turboprop. Practica Dirigida. Turboprop. (cont..) EXAMEN PARCIAL Actividas Analiza, evalúa y bate los conceptos un Turboprop. Evalúa y bate los conceptos aprendidos sobre un Turboprop. Evalúa y bate los conceptos aprendidos sobre un Turboprop. a UNIDAD DE APRENDIZAJE V: Motores Turbofan e) Maneja los conceptos que afectan la performance los motores Turbofan. Semana 9 10 Contenidos Turbofan (Nonafterburning) Turbofan (Mixed) Practica Dirigida. Nozzles y comportamiento no ial (real). Actividas Analiza y verifica los conceptos thrust un Turbofan sin afterburning. Analiza y verifica las diferencias, propiedas entre un turbofan Mixed y uno convencional. Evalúa los conceptos aprendidos turbofan. sobre Analiza y verifica los conceptos Nozzles y su aplicación en un comportamiento real. a 6

7 UNIDAD DE APRENDIZAJE VI: Tobera salida (Nozzle) f) Maneja los conceptos sobre la performance un motor turbofan bido al Nozzle convergente divergente. Semana Contenidos Actividas Analiza y bate sobre Fan Nozzle. Nozzle convergentedivergente. Velocidad. Formula Fleigner. Turbina. Efectos reales. Eficiencia la turbina. SEGUNDA PRACTICA CALIFICADA los conceptos Nozzle convergentedivergente. Relación Área- Analiza y bate la relación Área velocidad. Analiza y bate sobre los conceptos consirados en la rivación la fórmula Fleigner y sus aplicaciones. Analiza y bate sobre los conceptos específicos una Turbina flujo axial. Verifica los efectos reales que se producen en el motor terminando eficiencia. la a 7

8 UNIDAD DE APRENDIZAJE VII: Turbina Flujo Axial. g) Maneja los conceptos que afectan la performance las turbinas flujo axial. Semana Contenidos Actividas Analiza y bate Turbinas Flujo Axial. Triángulos velocidad. Intercambio energía un single stage. Porcentaje reacción (Percent Reaction) Combustor. Combustión imperfecta. Perdidas presión. Principales geometrías combustores Rayleigh Flow. sobre los triángulos velocidad para una turbina flujo axial. Evalúa y bate sobre el concepto intercambio energía un single stage. Analiza y bate sobre la aplicación l porcentaje reacción una turbina flujo axial. Analiza y bate sobre los conceptos un combustor. combustión imperfecta, perdidas presión. Evalúa las diferencias varias geometrías combustores. y a 8

9 UNIDAD DE APRENDIZAJE VIII: COMBUSTOR Y COMPRESOR h) Maneja los conceptos que afectan la performance un combustor y un compresor. Semana Contenidos Actividas Rayleigh flow. Analiza y bate sobre (continuación) Flow en ducto constante fricción. área con Flow en ducto constante fricción (continuación) área con Compresores flujo axial. EXAMEN FINAL el concepto básico un flujo Rayleigh. Analiza y verifica los conceptos sobre un ducto área constante con fricción. Analiza, evalúa y bate sobre los conceptos básicos sobre los compresores flujo axial. a V. ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS Al inicio l curso, el profesor hará la presentación introductoria l mismo y explicará el sílabo, enfatizando que promoverá la práctica, talleres, investigación y el diálogo constante con los alumnos para ayudar a que fijen y profundicen mejor los conceptos, los métodos y conocimientos que vayan adquiriendo. Se resaltará la importancia la participación espontánea los alumnos en las clases teóricas y prácticas la asignatura y que como alumnos universitarios, no sólo ben limitarse a conocer lo tratado en clase, sino que ben investigar sobre los diferentes temas tratados. En esencia, la asignatura se sarrollará con los siguientes lineamientos metodológicos: 9

10 a) El profesor l curso, en cada clase presentará: el fundamento teórico los diferentes temas, siguiendo el orn que se señala en el programa analítico. Amás, sarrollará talleres problemas y propiciará y estimulará la intervención los alumnos en la clase. Dejará temas y trabajos prácticos (problemas) diferentes niveles complejidad, para que los alumnos investiguen y /o sarrollen en grupo o en forma personal. b) En caso que los alumnos encuentren dificultad para resolver cualquier problema relacionado con la asignatura, podrán acudir a realizar la respectiva consulta al profesor responsable la asignatura. c) Es requisito, que el alumno en todos los trabajos prácticos (problemas), monografías, presentaciones, etc. haga uso intensivo la Tecnología la Información (Ofimática para Ingenieros, Internet, Intranet, Red la EAPIA y Correo Electrónico). VI. Equipos y materiales - Bibliografía. - Separatas. - Uso intensivo Internet - Uso intensivo correo electrónico y discos virtuales. VII. EVALUACIÓN DEL APRENDIZAJE El sistema evaluación es permanente y sistemático y acuerdo a las normas establecidas en el reglamento la Universidad. a) La primera evaluación es entrada que permite diagnosticar los saberes previos l estudiante. b) La evaluación proceso y productos es permanente, integral y presencial según el avance las sesiones programadas semanalmente; permite el logro las competencias a través los rubros: conceptual, procedimental y actitudinal consirando los siguientes aspectos: Logro conocimientos y muestra sempeño 10

11 Desarrollo y adquisición strezas operativas, aplicativas y capacidas y competencias. Adquisición actitus. c) Se consira las modalidas heteroevaluación, autoevaluación e interevaluación. d) La evaluación final la asignatura es el promedio ponrado la evaluación continua que constituye el trabajo académico (40%), el examen parcial (30%) y el examen final (30%). Examen Parcial (E1) : 30% Examen Final (E2) : 30% Trabajo Académico (TP) : 40% Nota Final: E1*30% + E2*30% + {[(P1+P2+P3+P4)/4]}*40% e) La asistencia es obligatoria. El alumno que no sarrolla en clases, no presenta una actividad o un trabajo académico solicitado será calificado con cero (0). f) Acciones complementarias para el logro cada una las metas son las siguientes: Perceptivos o apreciación. - Desarrollo l trabajo - Utilización fórmulas y tablas - Análisis gráficas, esquemas y tablas - Análisis fórmulas Orales - Intervenciones - Exposiciones g) Al finalizar el ciclo el alumno habrá logrado una calificación final acuerdo a la escala vigesimal don: Aprobado : De 11 a 20 Desaprobado : De 0 a 10 11

12 h) El Examen Sustitutorio se rendirá spués haber obtenido el promedio final saprobado y reemplazará a la menor nota saprobada ya sea l Examen Parcial o Examen Final y/o no haber rendido uno los exámenes anteriormente indicados. VIII. FUENTES DE INFORMACIÓN. 1.1 Bibliográficas (físicas y electrónicas, si las hubiera) Físicas a) Shapiro A. (1953) The Dynamics and Thermodynamics of Compressible Fluid Flow. New York: The Ronald Press Company b) Hill P., Peterson C. (1992) Mechanics and Thermodynamics of - Propulsion. USA: Addison Wesley Logman c) Addison Wesley Cohen H., Saravanamutto H. (1996) Gas Turbine Theory. London: Logman Group Limited d) Anrson J. (1990) Morn Compressible Flow. New York: McGraw- Hill Jesús María, enero l