MÁQUINAS TÉRMICAS

MÁQUINAS TÉRMICAS

DOBLE TITULACIÓN GRADO EN INGENIERÍA ELÉCTRICA / GRADO EN INGENIERÍA MECÁNICA

1. Datos de la asignatura

(Fecha última modificación: 10-10-17 11:29)
Código
106556
Plan
DT9
ECTS
6.00
Carácter
OBLIGATORIA
Curso
3
Periodicidad
Primer Semestre
Áreas
INGENIERÍA MECÁNICA
MÁQUINAS Y MOTORES TÉRMICOS
Departamento
Ingeniería Mecánica
Plataforma Virtual

Campus Virtual de la Universidad de Salamanca

Datos del profesorado

Profesor
Myriam González Sánchez
Grupo/s
1
Departamento
Ingeniería Mecánica
Área
Máquinas y Motores Térmicos
Centro
E.T.S. Ingeniería Industrial de Béjar
Despacho
Laboratorio de Máquinas y Motores Térmicos (Planta Baja).
Horario de tutorías

Miércoles 17:30h.

URL Web
-
E-mail
m.g.s@usal.es
Teléfono
923408080

2. Sentido de la materia en el plan de estudios

Bloque formativo al que pertenece la materia.

Se enmarca en el Área de Máquinas y Motores Térmicos y se vincula, por sus contenidos, con asignaturas como Termodinámica, Mecánica de Fluidos, Máquinas Hidráulicas y Diseño y Cálculo de Máquinas.

Papel de la asignatura.

Materia que permitirá al ingeniero familiarizarse con las aplicaciones, en el campo de la ingeniería térmica, relacionadas con la formulación de los principios termodinámicos.

Perfil profesional.

Ingeniería Mecánica: capacidad  de análisis y síntesis, comunicación oral y escrita de ideas y conceptos en lenguaje científico, resolución de problemas, trabajo en equipo, razonamiento crítico, aprendizaje autónomo y capacidad para aplicar los conocimientos en la práctica.

3. Recomendaciones previas

Dados los contenidos que se desarrollan es fundamental el conocimiento de asignaturas previas como son Física (I y II), Matemáticas (I y II), Química, Mecánica para ingenieros, Termodinámica y Mecánica de Fluidos.

4. Objetivo de la asignatura

Materia que permitirá al ingeniero familiarizarse con los ciclos térmicos más usuales relacionados con la producción de potencia, refrigeración y bomba de calor. Estudio del aire húmedo y climatización.

5. Contenidos

Teoría.

1.-          Ciclos de vapor para producción de trabajo.

  • Introducción.
  • Consideraciones iniciales.
  • Descripción general de los sistemas y equipos.
  • Ciclo Rankine.
  • Sobrecalentamiento.
  • Recalentamiento.
  • Ciclo regenerativo.
  • Fluidos de operación.
  • Ciclos binarios.
  • Cogeneración.

2.-        Ciclos de potencia con gases.

  • Clasificación según tipo de combustión y lugar de combustión.
  • Motores alternativos, descripción de partes y sistemas.
  • Motor alternativo de encendido provocado - motor de cuatro tiempos.
  • Motor alternativo de encendido provocado - motor de dos tiempos
  • Motor alternativo de encendido por compresión.
  • Ciclo Otto.
  • Ciclo Diesel.
  • Ciclo Dual.
  • Turbinas de gas, descripción de partes, sistemas y aplicaciones.
  • Ciclo Brayton.
  • Turbina de gas para producción de energía eléctrica.
  • Turbina de gas regenerativa.
  • Turbina de gas regenerativa con recalentamiento y refrigeración.
  • Motores turboeje.
  • Motores turbohélice.
  • Motores turborreactores puros.
  • Motores de doble flujo.
  • Postcombustión.
  • Motores avanzados.
  • Ciclo combinado turbina de gas-ciclo de vapor.
  • Los ciclos Ericson y Stirling.
  • Flujo unidimensional estacionario en toberas y difusores.
  • Régimen de operación en una tobera convergente.
  • Régimen de operación en una tobera convergente-divergente.

3.-        Sistemas de refrigeración y bomba de calor.

  • Introducción.
  • El ciclo de refrigeración por compresión de vapor.
  • La bomba de calor
  • Ciclos de refrigeración con gas.
  • Licuefacción y solidificación de gases.
  • Sistemas por compresión de vapor en cascada y de compresión multietapa.
  • Ciclo de refrigeración Stirling.
  • Refrigeración por absorción.

4.-        Relaciones termodinámicas para sustancias simples compresibles

  • Ecuaciones de estado

5.-        Mezclas no reactivas de gases ideales y psicometría.

  • Relación p-v-T en mezcla de gases ideales.
  • Propiedades de mezcla de gases ideales.
  • Principios básicos de psicometría.
  • Aplicación de la conservación de la masa y la energía a los sistemas psicométricos.
  • Temperaturas de saturación adiabática y de bulbo húmedo.
  • Diagramas y procesos psicométricos.
  • Climatización

6.-        Nociones relativas a combustión, termoquímica y equilibrio químico.

7.-        Futuro y tendencias de la Ingeniería Térmica.

6. Competencias a adquirir

Específicas.

  • CC.1.-Conocimientos de termodinámica aplicada y transmisión de calor. Principios básicos y su aplicación a la resolución de problemas de ingeniería.
  • CE.3.-Conocimientos aplicados de ingeniería térmica.

Transversales.

  • CT1: Capacidad de análisis y síntesis.
  • CT2: Capacidad de organización y planificación.
  • CT4: Resolución de problemas.
  • CT5: Trabajo en equipo.

7. Metodologías

Actividades formativas:

Actividades de grupo grande: Exposición, explicación y ejemplificación de los contenidos. Lección magistral y resolución de ejercicios por el profesor.

Actividades de grupo medio: Resolución de problemas y/o casos prácticos.

Actividad de grupo reducido: Prácticas o talleres. Prácticas en grupos reducidos sobre los conocimientos mostrados en las clases teóricas y de problemas.

Seminarios: Conferencias/presentaciones especializadas donde se desarrollan temas complementarios, y donde el alum­no participa de forma activa.

Tutorías: Individual o en grupo. Seguimiento personalizado del aprendizaje del alumno.

Realización de exámenes: Desarrollo de los instrumentos de evaluación. Pruebas objetivas de tipo test y prueba s prácticas.

Actividades no presenciales: Estudio personal. Elaboración de informe. Trabajos. Resolución de problemas. Preparación de exámenes.

8. Previsión de Técnicas (Estrategias) Docentes

9. Recursos

Libros de consulta para el alumno.

AGÜERA, J.

  • Termodinámica Lógica y Motores Térmicos. Ed. Ciencia 3 (Madrid), 1999. ISBN: 84-86204-98-4.
  • Termodinámica Lógica y Motores Térmicos: Problemas Resueltos. Ed. Ciencia 3 (Madrid), 1999. ISBN: 84-86204-99-2.
  • Balances Térmico y Exergético de Centrales Térmicas. Programa Informático para problemas relativos a Instalaciones de Vapor de Agua. Ed. Ciencia 3 (Madrid), 1991. ISBN: 84-86204-37-2.

ÇENGEL, Y. y BOLES, M.

  •  Termodinámica. Ed. McGraw Hill Internacional (Madrid), 2001. ISBN: 970-10-0910-X.
  •  Solutions Manual to Accompany. Thermodynamics. Ed. McGraw Hill (USA), 1993. ISBN: 0-07-011062-X.

ÇENGEL, YUNUS A.

Transferencia de calor y masa : un enfoque práctico. 3ª Ed. McGraw Hill (Mexico), 2007. ISBN: 970-10-6173-X.

MARTÍNEZ, I.

Termodinámica Básica y Aplicada. Ed. Dossat (Madrid), 1992. ISBN: 84-237-0810-1.

MATAIX, C.

  • Termodinámica Técnica y Máquinas Térmicas. Ed. ICAI (Madrid), 1978. ISBN: 84-7399-050-1.
  • Turbomáquinas Térmicas. Ed. Dossat, S. A. (Madrid), 1988. ISBN: 84-237-0727-X.

MORAN, M. y SHAPIRO, H.

  • Fundamentos de Termodinámica Técnica. Ed. Reverté (Barcelona), 1994. ISBN: 84-291-4171-5.
  • Fundamentals of Engineering Thermodynamics. Ed. John Wiley & Sons, Inc., 1992. ISBN: 0-471-53984-8
  • Fundamentals of Engineering Thermodynamics, Instructor’s Manual to Accompany. Ed. John Wiley & Sons, Inc., 1992. ISBN: 0-471-55033-7.

MUÑOZ, J.

  • Máquinas Motrices: Prácticas de Laboratorio. Ed. Universidad de Salamanca (Salamanca), 1991. ISBN: 84-7481-693-9.
  •  Apuntes de Termodinámica Técnica y Máquinas Térmicas. Ed. Revide (Salamanca), 1993. Depósito Legal: S-777-1.993.
  •  Test de Termodinámica Técnica y Máquinas Térmicas. Ed. Comercial Studio (Salamanca), 1994. ISBN: 84-605-2023-4.

WARK, K.

Termodinámica. Ed. Reverté (Barcelona), 1988. ISBN: 968-422-780-9.

WARK, K. y RICHARDS, D.

Termodinámica. Ed. McGraw Hill Internacional (Madrid), 2001. ISBN: 84-481-2829-X.

10. Evaluación

Consideraciones generales.

El sistema de evaluación valorará la adquisición de las competencias, debiendo en todo caso demostrar las mismas de manera conjunta en un proceso de evaluación continua e introducción de capacidades y habilidades a lo largo del curso de manera creciente.

Criterios de evaluación.

En los trabajos y pruebas escritas se darán a conocer previamente los criterios de valoración.

Instrumentos de evaluación.

  • Exámenes escritos de conocimientos generales y resolución de problemas: 65-75%
  • Trabajos prácticos dirigidos: 15-25%
  • Tutorías personalizadas: 10%.

Recomendaciones para la evaluación.

Es fundamental tanto el seguimiento permanente y continuo de la asignatura como el trabajo personal en el estudio de problemas y casos prácticos nuevos para alcanzar una adecuada maduración de los contenidos que permita afrontar con suficientes garantías las pruebas que se realicen.

Recomendaciones para la recuperación.

Es necesario abordar nuevos problemas por parte del alumno, no es una asignatura en la que el conocimiento se afiance viendo hacer problemas sino trabajando nuevos problemas y casos prácticos.

11. Organización docente semanal