UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS SILABO ASIGNATURA: CODIGO: OPERACIONES DE PROCESOS UNITARIOS 8C0058 1. DATOS GENERALES 1.1 DEPARTAMENTO ACADEMICO : Ingeniería Industrial 1.2 ESCUELA PROFESIONAL : Ingeniería Industrial 1.3 ESPECIALIDAD : Ingeniería Industrial 1.4 NOMBRE DE LA CARRERA : Ingeniería Industrial 1.5 CICLO DE ESTUDIOS : IV 1.6 CREDITOS : 4 1.7 AREA DE LA ASIGNATURA : Profesional 1.8 CONDICION : Obligatorio 1.9 PRE-REQUISITOS: : Balance-Materia energía 1.10 HORAS DE CLASE SEMANAL : Teoría(2), Práctica(4) 1.11 HORAS DE CLASE TOTAL : 120 Horas 1.12 PROFESOR RESPONSABLE : Ing. José Huiman Sandoval 1.13 AÑO LECTIVO ACADEMICO : 2013 II 2. SUMILLA DE LA ASIGNATURA El curso esta orientado para lograr que los estudiantes tengan un conocimiento básico sobre las operaciones unitarias fundamentales que se utilizan en la ingeniería de alimentos y afines. En este sentido es objetivo de este curso que los estudiantes sean capaces de realizar los cálculos básicos para el estudio de los fundamentos del flujo de fluidos, la transferencia de calor por conducción, convección y radiación, así como el flujo de calor por otros mecanismos correctivos como secado, evaporación y condensación, calculo en el diseño de equipos y aplicaciones de la transferencia de calor en planta agroindustrial. 3. OBJETIVOS GENERALES Conocer los principios básicos de las operaciones unitarias. Describir las características de los equipos fundamentales utilizados en las principales operaciones unitarias. Conocer los principios básicos del flujo de fluidos y de la transferencia de calor. Calcular las principales variables operacionales y de diseño de la transmisión de calor. 4. APORTE DE LA ASIGNATURA AL PERFIL PROFESIONAL Que el futuro profesional conozca las principales operaciones unitarias y equipos utilizados en las agroindustrias Que el futuro profesional conozca el estado de desarrollo y modernización de la agroindustria nacional. Que el futuro profesional pueda insertarse en la industria e interrelacionarse con otros profesionales sin ninguna dificultad.
5. ORGANIZACIÓN DE LA ASIGNATURA UNIDAD Nª DENOMINACION Nª DE HORAS Introducción al Curso 8 1 Flujo de fluidos 26 2 Principios de transferencia de calor en estado estacionario y transitorio 26 Practica-Examen- 1er Parcial 4 3 Evaporación 26 4 Secado 26 Práctica-Examen Final- Examen sustitutorio-examen Aplazado 4 TOTAL DE HORAS 120 6. PROGRAMACIÓN POR UNIDADES DE APRENDIZAJE UNIDAD I: Introducción. Flujo de fluidos. A : Introducción NUMERO DE SESIONES: 3 Sesiones Objetivos Específicos El estudiante conocerá los principios y fundamentos básicos de las operaciones unitarias y su importancia. 1ra SESION 1.1 Introducción y descripción de los principios básicos. 1.2 Descripción de un proceso. 2da SESION 1.3 Definición de las operaciones unitarias. 1.4 Clasificación de las operaciones unitarias. 3ra SESION 1.5 Importancia de las operaciones unitarias. 1.6 Aplicaciones de las operaciones unitarias. Practica calificada I Practicas: Resolución de problemas y ejercicios. Bibliografía Especifica Alan S. Foust. Principios de Operaciones Unitarias. B: Flujo de fluidos NUMERO DE SESIONES: 4 Sesiones Objetivos Específicos El estudiante Será capaz: Conocer los principios básicos del flujo de fluidos. asociados al flujo de fluidos. Calcular las principales variables operacionales y de diseño básicos en el estudio de flujo de fluidos. 2.1 Introducción y clasificación de los fluidos. 2.2 Flujo laminar y turbulento. 2.3 Ecuaciones básicas en el flujo de fluidos. 2.4 Perdidas de energía por rozamiento.
4ta SESION: 2.5 Potencia necesaria para el flujo. 2.6 Medida de caudales. Expositivo, clases magistrales, además se realizaran los cálculos correspondientes para el flujo de fluidos. Resolución de problemas y ejercicios. Practica calificada II. Bibliografía Específica: F. White. Mecánica de Fluidos. UNIDAD II: Principios de transferencia de calor en estado estacionario y transitorio NUMERO DE SESIONES: 6 Sesiones Objetivos Específicos: Conocer los principios básicos de la transferencia de calor. asociados con la transferencia de calor. Calcular las variables operacionales y de diseño básicos en el estudio de la transferencia de calor. 3.1 Introducción y mecanismos de transferencia de calor. 3.2 Conducción de calor en sólidos de geometría sencilla. 3.3 Transmisión de calor por convección. 4ta SESION: 3.4 Transferencia de calor por radiación. 5ta SESION: 3.5 Intercambiadores de calor. 6ta SESION: 3.6 Transferencia de calor en estado transitorio. Expositivo, clases magistrales, resolución de problemas y ejercicios, así como el calculo de las variables de interés para el diseño y operación de los equipos de transferencia de calor. Practica calificada III. Bibliografía Especifica: D. Kern. Procesos de Transferencia de Calor. UNIDAD III: Evaporación NUMERO DE SESIONES: 3 Sesiones Objetivos Específicos: Conocer los principios básicos de los procesos y técnicas de evaporación. asociados con las técnicas de evaporación. Calcular las variables operacionales y de diseño básicos en el estudio de los procesos de evaporación. 4.1 Introducción y proceso intensivo de energía. 4.2 Diseño y operación del evaporador. 4.3 Requerimientos de energía para la evaporación. 4.4 Recompresión de vapor.
7. METODOLOGÍA 4.5 Evaporadores de ciclo refrigerante. 4.6 Evaluación del comportamiento del evaporador. Expositivo, clases magistrales, resolución de problemas y ejercicios, así como el calculo de las variables de interés para el diseño y operación de los evaporadores. Practica calificada IV. Bibliografía Especifica: J. Costa Lopez. Curso de Ingeniería Química UNIDAD IV: Secado NUMERO DE SESIONES: 3 Sesiones Objetivos Específicos: Conocer los principios básicos de los procesos de secado de productos alimenticios. asociados con los procesos de secado. Calcular las variables operacionales y de diseño básicos en el estudio de los procesos de secado. 5.1 Introducción. 5.2 Secado de productos alimenticios. 5.3 Secado a velocidad constante y decreciente. 5.4 Tipos de secadores. 5.5 Diseño de secadores. 5.6 Eficiencia térmica del secador. Expositivo, clases magistrales, resolución de problemas y ejercicios, así como el calculo de las variables de interés para el diseño y operación de los secadores. Practica calificada V. Bibliografía Especifica: J. Costa Lopez. Curso de Ingeniería Química. 7.1 METODOS Clases magistrales Exposiciones Clases prácticas Seminarios 7.2 TECNICAS En las clases magistrales y exposiciones el profesor expondrá los fundamentos básicos de los tópicos mencionados. Se buscara la participación activa de los alumnos en tales exposiciones. En los seminarios los estudiantes expondrán los aspectos específicos propuestos por el docente, profundizándose en el análisis de dichos contenidos.
Las clases prácticas estarán dirigidas al desarrollo de habilidades en el trabajo independiente de los estudiantes, para lo cual se desarrollaran problemas, ejercicios y ejemplos sobre los temas tratados. 7.3 MEDIOS DIDACTICOS Retroproyector Pizarra acrílica Proyector multimedia 8. MEDIO DIDACTICO 8.1 TECNICAS Se utilizaran las siguientes técnicas: Clases magistrales expositivas. Exposición de temas específicos por los alumnos. Clases prácticas. Videos. 8.2 INSTRUMENTOS Los instrumentos a utilizar son: Computadora. Bibliografía sobre los temas a tratar en la biblioteca de la facultad. Internet. Retroproyector de la facultad. Televisor y videograbador de la facultad. 8.3 ASPECTOS Para las clases magistrales expositivas se utilizaran la pizarra acrílica, el proyector multimedia, y el retroproyector. Para la exposición de los temas señalados por los alumnos se cuenta con la pizarra acrílica y el retroproyector. Para las clases prácticas se cuenta con la pizarra acrílica y el laboratorio. 9. EVALUACION La evaluación de la asignatura será permanente y consistirá en la evaluación de cada tópico durante el desarrollo de la asignatura. Las técnicas a utilizarse serán: Evaluaciones escritas. Exposiciones sobre un tema especifico del curso y practicas calificadas. Se tomaran dos exámenes escritos que abarcaran las siguientes unidades: Primer examen escrito: Unidades I y II Segundo examen escrito: Unidades III y IV En cuanto a los seminarios se evaluaran mediante un trabajo de exposición sobre un tema propuesto por el profesor. Las clases prácticas serán evaluadas por el profesor encargado de las prácticas. Para la obtención de la nota final se consideraran las siguientes evaluaciones: Promedio de los dos exámenes escritos (60%) Practicas calificadas (40%) La nota final aprobatoria será de Once (11). El sistema de calificación será el vigesimal, de cero (0) a veinte (20). Las fracciones de 0.5 o más se redondearan al entero inmediato superior.
10. BIBLIOGRAFÍA 1) J. Costa Lopez. Curso de Ingeniería Química. Editorial reverte. Barcelona. 1991. 2) Alan F. Foust. Principios de operaciones unitarias. Cia, editorial continental, S.A. de C.V., México. 1994. 3) V. Isachenko: Transmisión de calor. Marcombo, boixareu editores, Barcelona. 1990. 4) B. V. Karlekar. Transferencia de calor. Mc graw-hill México. 5) Donald Q. Kern. Procesos de transferencia de calor. Cia editorial continental, S.A. de C.V. México. 1985. 6) Robert E. Treybal. Operaciones de transferencia de masa. Mc graw-hill México. 1996. 7) Frank M. White. Mecánica de fluidos. Mc graw-hill México. 1996. ING. JOSE HUIMAN SANDOVAL RESPONSABLE DEL CURSO MG. WILLIAMS BATALLANOS CASAS JEFE DAII