UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE CARTAGENA ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA INDUSTRIAL PROGRAMA DE LA ASIGNATURA INGENIERÍA TÉRMICA

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1 UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE CARTAGENA ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA INDUSTRIAL PROGRAMA DE LA ASIGNATURA INGENIERÍA TÉRMICA Ingeniero Técnico Industrial en Química CURSO 08/09

2 DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA TÉRMICA Y DE FLUIDOS

3 Asignatura: INGENIERÍA TÉRMICA Código: Tipo: Obligatoria - Cuatrimestral Créditos: 3 T + 1,5 P Titulación: Ingeniero Técnico Industrial. Esp. Química Industrial Curso: 2º Departamento: Ingeniería Térmica y de Fluidos Área de Conocimiento: Máquinas y Motores Térmicos Profesor Responsable: José Pablo Delgado Marín Descriptores del Plan de Estudios Tecnología de la combustión. Hornos. Generadores térmicos. Introducción a las Máquinas Térmicas. Frío Industrial. Programa de Teoría Resumido CAPÍTULO I.- INTRODUCCIÓN Tema 1 - Conceptos Introductorios. Termodinámica Básica Tema 2 - La Energía y el Primer Principio de la Termodinámica Tema 3 - El Segundo Principio de la Termodinámica. Entropía. Balances de Entropía CAPÍTULO II.- GENERACIÓN DE ENERGÍA TÉRMICA Tema 4 - Mezclas Reactivas y Combustión. Combustibles. 1. Combustibles 2. Mezclas reactivas. Combustión 3. Conservación de la energía en sistemas reactivos 4. Temperatura adiabática de llama Tema 5 - Generadores Térmicos. Calderas, Fluidos Caloportadores 1. Calderas 2. Fluidos caloportadores CAPÍTULO III.- MÁQUINAS TÉRMICAS Tema 6 - Turbinas de Vapor 1. El ciclo de Carnot 2. El ciclo de Rankine 3. Mejoras del ciclo de Rankine 4. Ciclo de Rankine con irreversibilidades internas 5. Ciclo de Rankine supercrítico

4 Tema 7 - Turbinas de Gas 1. Introducción 2. Idealización en ciclo abierto 3. Transferencias de calor y trabajo 4. Ciclo Bryton ideal de aire-estándar 5. Principales irreversibilidades y pérdidas 6. Ciclo teórico con expansión y compresión real 7. Turbina de gas regenerativa Tema 8 - Motores de Combustión Interna Alternativos 1. Clasificación de los motores de combustión 2. Aplicación de los motores de combustión interna alternativos 3. Composición de un MCIA monocilíndrico 4. Parámetros geométricos de un MCIA 5. Ciclos desarrollados por los MCIA 6. Diagramas de distribución 7. Parámetros de funcionamiento de los MCIA 8. Ciclos reales de funcionamiento de los MCIA 9. Ciclos teóricos de los MCIA 10. Banco de ensayos Tema 9 - Sistemas de Cogeneración 1. Introducción 2. Ventajas e inconvenientes de la cogeneración 3. Clasificación de sistemas de cogeneración 4. Factores del auge de la cogeneración en España 5. Parámetros que caracterizan las centrales de cogeneración 6. Proyectos típicos de cogeneración 7. Proyectos especiales 8. Modo de operación de una central de cogeneración 9. Criterio de elección de la potencia 10. Motores CAPÍTULO IV.- PRODUCCIÓN DE FRÍO Tema 10 - Ciclos de Máquinas Frigoríficas e Instalaciones Frigoríficas 1. Introducción 2. Refrigeración por compresión de vapor 3. Propiedades de los refrigerantes 4. Sistemas en cascada y de compresión multietapa 5. Bomba de calor Tema 11 - Mezclas no Reactivas de Gases Ideales y Psicometría

5 Bibliografía 1. MORAN, M. J.; SHAPIRO, H. N.: Fundamentos de Termodinámica Técnica. Tomos 1 y 2-- Barcelona: Editorial Reverté, DE ANDRÉS Y RODRÍGUEZ-POMATTA, J.A.: Calor y Frío Industrial I, Tomos 1 y 2.-- Madrid: Universidad Nacional de Educación a Distancia, MUÑOZ TORRALBO, M.; PAYRI GONZÁLEZ, F.: Máquinas Térmicas. Tomos 1, 2 y 3.-- Madrid: Universidad Nacional de Educación a Distancia, PAYRI, F.: Motores Térmicos. Problemas.-- Madrid Sección de Publicaciones ETSII, COGENERACIÓN Y GAS NATURAL. Sistemas de Cogeneración. José Antonio Guillen Marco. ENAGAS, Manuales Técnicos y de Instrucción para conservación de energía, 1. Combustibles.-- Madrid: Ministerio de Industria y Energía. Centro de Estudios de la Energía, Programa de Prácticas 1. Uso de tablas y diagramas en la determinación de propiedades termodinámicas. 2. Determinación mediante programas informáticos de las propiedades termodinámicas de sustancias de interés Ingeniería Térmica. 3. Realización de problemas de combustión de combustibles sólidos, líquidos y gaseosos utilizando programas informáticos. 4. Estudio de turbinas de gas y turbinas de vapor mediante programas informáticos. 5. Despiece de un MCIA 6. Ensayos en una Máquina Frigorífica. Objetivos de la asignatura 1. Los alumnos deben conocer y comprender la terminología y principios básicos de la Ingeniería Térmica. 2. Los alumnos deben conocer los equipos más importantes de aplicación en la industria química, dentro del ámbito de la Ingeniería Térmica. 3. Dar a conocer a los alumnos programas informáticos para la resolución de algunos problemas de la asignatura.

6 Criterios de evaluación Composición de los exámenes: Teoría: 4 ó 5 preguntas del programa de teoría. Duración 1 h. Se realizará sin ningún tipo de ayuda. Problemas: Uno o dos problemas. Duración 2 h. Evaluación: La nota final del examen es la media ponderada de la nota de teoría y la de problemas. La nota de teoría es el 40% y la de los problemas, el 60% de la calificación final. La nota final de la asignatura es la nota final del examen. Para aprobar la asignatura es necesaria la asistencia a las prácticas.