ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS INDUSTRIALES

PROGRAMA DOCENTE TRANSMISIÓN DE CALOR CURSO ACADÉMICO: 2005-2006 ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS INDUSTRIALES Profesores: José Luis Míguez Tabarés Jaime Sieres Atienza

Programa docente base Datos do centro A información podería estar nun documento agrupando a tódalas materias do centro ou individualizada para cada materia. Para o primeiro caso, requírese poñe-lo enlace ou lugar de consulta do documento. Lugar e Horarios de materias 10-11 16-17 17-18 19-20 20-21 Luns Martes Mércores Xoves Venres Lugar e Horarios de titorías Luns Martes Mércores Xoves Venres 9-10 J. Sieres J. Sieres 10-11 J. Sieres J. Sieres 16-17 J. L. Míguez J. L. Míguez 17-18 J. L. Míguez J. L. Míguez 19-20 20-21 Prof. José Luis Míguez Tabarés Lugar: Despacho 120 Teléfono: 986 812604 E-mail: jmiguez@uvigo.es Prof. Jaime Sieres Atienza Lugar: Despacho 219 Data dos exames oficiais Aula: Data. Hora. Lugar. Prácticas: Data. Hora. Lugar. Laboratorio: Data. Hora. Lugar. Tribunal extraordinario Presidente: Vocal: Secretario: Suplente:

Datos administrativos da Universidade CURSO ACADÉMICO: 2004-2005 Código da materia 3041102210 Nome da materia TRANSMISIÓN DE CALOR Tipo materia (libre elección, optativa, obrigatoria, troncal) OBRIGATORIA Alumnos novos Alumnos totais Créditos aula/grupo (A) 4,5 Créditos laboratorio/grupo (L) 1,5 Créditos prácticas/grupo (P) Número grupos Aula 3 Número grupos Laboratorio 10 Número grupos Prácticas Anual /Cuatrimestral CUATRIMESTRAL Departamento INGENIERÍA MECÁNICA MÁQUINAS Y MOTORES TÉRMICOS Y DE FLUIDOS Área de coñecemento MÁQUINAS Y MOTORES TÉRMICOS Datos do Departamento PROFESORADO DA MATERIA (segundo POD): Nome profesor/a Código José Luis Míguez Tabarés 793 Créditos (indicando A, L ou P) 13.5 Aulas 1.5 Laboratorio Jaime Sieres Atienza 3245 13.5 Laboratorio

TEMARIO da Materia: (Tipo A, Tipo L, Tipo P) Previo: Conocimientos necesarios de las asignaturas de Termodinamica y transmisión de calor.. Obxectivo da materia: Figura como descriptor en BOE Calor y frio industrial. Equipos y generadores térmicos. Motores térmicos. Se desarrollan los conocimientos básicos para efectuar cálculos en sistemas de generación por combustión y estudio de ciclos termodinámicos básicos tanto motores como máquina. Se estudian los equipos industriales donde tienen lugar tales procesos. Horas totais A = 30 horas Número de Temas= 6 Temario de Aulas Tema Contido Resalta-lo disposto no plano de estudos Observacións Duración Lección 1. Conceptos generales de transmisión de calor.. (2 h.) Lección 2. Fundamentos de la Transmisión de Calor por Conducción. (2 h.) Lección 3. Conducción en Régimen Permanente (I). (2 h.) Lección 4. Conducción en Régimen Permanente (II). (2 h.) Lección 5. Superficies Adicionales. (3 h.) Lección 6. Conducción en Régimen Transitorio. (4 h.) Lección 7. Fundamentos de la Transmisión de Calor por Convección. Capa límite. Laminar y turbulento. (3 h.) Lección 8. Convección Forzada. (3 h.) Lección 9. Convección Libre. (3 h.) Lección 10. Transmisión de Calor con Cambio de Fase. (Condensación y ebullición). (2 h.) Lección 11. Intercambiadores de Calor. (4 h.) Lección 12. Bases Teóricas para el Cálculo térmico de Intercambiadores. (4 h.) Lección 13. Fundamentos de la Transmisión de Calor por Radiación. Leyes. Factor de forma. (3 h.) Lección 14. Radiación en Medio no Participativo. (3 h.) Lección 15. Radiación en Medio Participativo. Radiación en los gases. Aplicaciones(3 h.) Lección 16. Transferencia de masa y energía. (2 h.)

Programa Desarrollado Lección 1. Conceptos Generales sobre la Transmisión de Calor 1.1. Generalidades. 1.2. Mecanismos Básicos de Transmisión de Calor. 1.2.1. Conducción. 1.2.2. Convección. 1.2.3. Radiación. 1.3. Leyes Básicas de la Transmisión de Calor. 1.4. Cambio de Fase. 1.5. Identificación del Problema de Transmisión de Calor. Lección 2. Fundamentos de la Transmisión de Calor por Conducción 2.1. Campo de Temperaturas: Ley de Fourier. 2.2. Conductancia Térmica. 2.3. Ecuación Diferencial de la Transmisión de Calor por Conducción. 2.4. Condiciones de Contorno. 2.5. Metodología Básica para la Resolución de Problemas de Conducción. Lección 3. Conducción en Régimen Permanente (I) 3.1. Sistemas Simples Unidimensionales. 3.2. Resistencias y Conductancias Térmicas. 3.3. Sistemas Compuestos Unidimensionales. 3.4. Coeficiente Global de Transmisión de Calor. Lección 4. Conducción en Régimen Permanente (II) 4.1. Radio Crítico. 4.2. Variación de la Conductancia con la Temperatura. 4.3. Sistemas con Generación Interna de Calor. 4.4. Sistemas Multidimensionales. Lección 5. Superficies Adicionales 5.1. Clasificación y Utilización. 5.2. Ecuación General. 5.3. Aleta Recta de Espesor Constante. 5.4. Aleta Anular de Espesor Constante. 5.5. Eficiencia de una Aleta. 5.6. Criterios de Diseño. 5.7. Optimización.

Lección 6. Conducción en Régimen Transitorio 6.1. Adimensionalización de la Ecuación Diferencial: Números de Biot y Fourier. 6.2. Método de Separación de Variables. 6.3. Ábacos de Heisler, Corrector de Posición y Gráficos de Gröber. 6.4. Métodos Analógicos y Gráficos. Lección 7. Fundamentos de la Transmisión de Calor por Convección 7.1. Ecuaciones de la Convección. 7.1.1. Continuidad. 7.1.2. Movimiento. 7.1.3. Energía 7.2. Capa límite térmica y dinámica 7.3 Régimen laminar y turbulento 7.4 Análisis Dimensional. 7.5. Teorema Pi de Buckinghan. 7.6. Significado Físico de los Números Adimensionales. Lección 8. Convección Forzada 8.1. Aplicación del Análisis Dimensional a la Convección Forzada. 8.2. Correlaciones para Flujo Interno. 8.2.1. Conductos Circulares: Flujo Desarrollado. 8.2.2. Conductos Circulares: Región de Entrada. 8.2.3. Conductos no Circulares. 8.2.4. Anillos. 8.3. Correlaciones para Flujo Externo. 8.3.1. Placa Plana. 8.3.2. Cilindro. 8.3.3. Flujo Transversal a un Tubo. 8.3.4. Flujo a través de Bancos de Tubos. Lección 9. Convección Libre 9.1. Aplicación del Análisis Dimensional a la Convección Libre. 9.2. Correlaciones para Flujo Externo. 9.2.1. Placas y Cilindros Verticales. 9.2.2. Placas Horizontales. 9.2.3. Cilindros Horizontales. 9.2.4. Configuraciones Diversas. 9.3. Correlaciones en Recintos. 9.3.1. Cavidades Verticales. 9.3.2. Cavidades Horizontales.

Lección 10. Transmisión de Calor con Cambio de Fase. Condensación y ebullición. 10.1. Condensación: Fenómeno Físico. 10.2. Condensación en Película. 10.3. Correlaciones para Condensación. 10.4. Ebullición: Fenómeno Físico. 10.5. Ebullición Saturada en Recipiente: Curva de ebullición. 10.6. Correlaciones para Ebullición. Lección 11. Intercambiadores de Calor 11.1. Consideraciones Generales. 11.2. Clasificación de los Intercambiadores de Calor. 11.3. Tipos de Intercambiadores. 11.4. Representación Esquemática. 11.5. Características Constructivas. 11.6. Pautas para la Elección del Tipo de Intercambiador. Lección 12. Bases Teóricas para el Cálculo térmico de Intercambiadores 12.1. Evolución de la Temperatura en Configuraciones Equicorriente, Contracorriente y Flujos Cruzados. 12.2. Cálculo de la Diferencia de Temperaturas Logarítmica Media. 12.3. Cálculo del Coeficiente Global de Transferencia Teórico y Real. 12.4. Método F.-D.L.T.M. 12.5. Método N.T.U. 12.6. Comparación y Aplicaciones. 12.7. Intercambiadores de doble tubo, carcasa y tubo y de placas. Lección 13. Fundamentos de Transmisión de Calor por Radiación 13.1. Naturaleza y Propiedades de la Radiación. 13.2. Poderes Absorbente, Reflexivo y Transmisivo. 13.3. Leyes de la Radiación. 13.3.1. Ley de Presvot. 13.3.2. Ley de Planck. 13.3.3. Ley de Wien. 13.3.4. Ley de Stefan-Boltzman. 13.3.5. Ley de Kirchhoff. 13.3.6. Ley de Lambert. Lección 14. Radiación en Medio no Participativo 14.1. Intercambio Radiante entre Planos Paralelos Infinitos. 14.1.1. Planos Negros. 14.1.2. Planos Grises. 14.1.3. Protectores de Radiación.

14.2. Factor de Forma. 14.2.1. Métodos Analíticos. 14.2.2. Cálculo Mediante Ábacos. 14.2.3. Configuraciones Complejas. 14.3. Superficies Negras Conectadas por Paredes Rerradiantes: Factor de Forma. 14.4. Superficies Grises Conectadas por Paredes Rerradiantes: Factor de Forma. Lección 15. Radiación en Medio Participativo 15.1. Propiedades Radiantes de los Medios Participativos. 15.2. Gráficas de Hottel. 15.3. Intercambio Radiante en Recintos con un Gas Semitransparente 15.4. Balance de Energía en el Gas. 15.5. Radiación Solar. 15.5.1. Constante Solar. 15.5.2. Modificaciones por la Atmósfera. 15.5.3. Radiación Global, Directa y Difusa. 15.5.4. Radiación Disponible.

Horas totais L = 15 horas Número de prácticas L = 6 Temario de Laboratorio Práctica Contido Observacións Duración 1 Procesos de intercambio de calor mediante Informática 3 horas simulación 2 Termometría. Diversas formas de medir temperatura. Laboratorio 1.5 horas 3 Conducción. Medida de flujos de calor y de la Laboratorio 4.5 horas conductividad térmica en diferentes materiales y geometrías. 4 Transmisión de calor por convección Laboratorio 3 horas 5 Transmisión de calor por radiación Laboratorio 3 horas

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS - Frank P. Incropera, David P. de Witt Fundamentos de Transferencia de Calor Prentioce-Hall, 4ª Ed. 1996. - Anthony F. Mills Heat Transfer IRWIN INC. 1992 - J.P.Holman Trasnferencia de calor CECSA - W.Mc Adams Transmisión de calor Mc.Graw-Hill. 1978 - Isachenko, Osipova Transmisión de calor Marcombo - Frank P. Incropera, David P. de Witt Fundamentals of Heat and mass transfer John Wiley & Sons.1990 - Alan J. Chapman Transmisión del Calor Editorial Bellisco, 1990 - M.N. Ozisik Heat Tansfer Mc Graw-Hill, 1985

MÉTODO DOCENTE La docencia teórica se realiza en Aula con auxilio de ordenador, pizarra y transparencias. La docencia de prácticas se realiza en Aula de Informática y en los Laboratorios del Área. SISTEMA DE VALIDACIÓN Se realiza 1 examen. Consta de 3 partes: serie de preguntas teóricas y la resolución de problemas y una tercera parte correspondiente a contenidos específicos tratados en las clases de laboratorio. La parte del examen correspondiente a los contenidos de las prácticas de laboratorio tendrá un peso de un 15% sobre la nota final. Prácticas de Laboratorio: la realización de las mismas es requisito obligatorio para aprobar la asignatura.