Estatutos da Universidade de Vigo

APLICACIONES DE LA ING. TERMODINÁMICA - INGENIERÍA INDUSTRIAL
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PROGRAMA
CURSO ACADÉMICO: 2004-2005
Datos administrativos de la Universidad
Código da materia
Nome da materia
Tipo materia (libre elección, optativa, obrigatoria, troncal)
Alumnos novos
Alumnos totais
Créditos aula/grupo (A)
Créditos laboratorio/grupo (L)
Créditos prácticas/grupo (P)
Número grupos Aula
Número grupos Laboratorio
Número grupos Prácticas
Anual /Cuatrimestral
Departamento
Área de coñecemento
PROFESORADO DA MATERIA
Nome profesor/a
Jorge Carlos Morán González
304 110 30
Aplicaciones de la ingeniería termodinámica
OPTATIVA
4,5
1,5
1
2 (M1a-M1b)
2º CUATRIMESTRAL
Ingeniería Mecánica Máquinas Y Motores Térmicos Y
De Fluidos – T03
MÁQUINAS Y MOTORES TÉRMICOS - 590
Datos do Departamento:
Código
1011
Créditos
(indicando A, L ou P)
Lugar e Horario Tutorías
4,5 + 1,5 = 6
Despacho 218
Lunes 11- 14
Martes 12-14
Miércoles 13-14
Horarios: Datos do centro
9-10
10-11
11-12
12-13
13-14
Lunes
304 110 30
304 110 30
Tutoría
Tutoría
Tutoría
Martes
304 110 30
Tutoría
Tutoría
Miércoles
Jueves
Viernes
Jueves
Viernes
Tutoría
LABORATORIO
Semana i
Lunes
15-18
18-21
Martes
Miércoles
M1a
M1b
Data dos exames oficiais: Datos do centro
Aula: Data. Hora. Lugar.
Prácticas: Data. Hora. Lugar.
Laboratorio: Data. Hora. Lugar.
Tribunal extraordinario: Datos do centro
APLICACIONES DE LA ING. TERMODINÁMICA - INGENIERÍA INDUSTRIAL
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Previo
Es necesario tener un mínimo de conocimientos de la asignatura de TERMODINÁMICA de 2º curso
(3041102080) para poder seguir la materia.
Temario de Aulas
Horas totais : 45
Número de leccións: 8
Lección
1 Procesos de derrame
en sistemas abiertos
2 Procesos de trabajo
en sistemas abiertos
Contido
Resalta-lo disposto no plano de estudios
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Condiciones de remanso.
Procesos de derrame.
Absorción y cesión del calor.
No consideración de la energía cinética
Procesos de derrame adiabáticos.
Procesos adiabáticos de trabajo. No consideración de la energía
cinética.
Procesos adiabáticos de trabajo. Casos particulares.
Procesos no adiabáticos de trabajo.
Compresión y expansión isotérmicas.
Observacións
Las prácticas
de pizarra
(ejemplos e
problemas) y
las prácticas de
laboratorio
complementan
y aclaran la
docencia
teórica.
3 Ciclos termodinámicos
de potencia (I)

4 Ciclos termodinámicos
de potencia (II)
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
Estas últimas
tendrán lugar
en los
laboratorios
docentes del
Área de
Ciclos en motores alternativos de combustión interna.
Máquinas y
Ciclos de las instalaciones de turbinas de gas.
Motores
Ciclo Brayton ideal.
Térmicos y en
Ciclo real de las turbinas de gas.
Balance exergético de la instalación de una turbina de gas simple. el Aula de
Informática.
Ciclos de turbinas de gas con enfriamiento intermedio y
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recalentamiento.
Ciclo Ericsson.
Ciclo Stirling.
5 Ciclos termodinámicos
de refrigeración
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Refrigeración.
Máquina frigorífica y bomba de calor
Máquina frigorífica de compresión mecánica simple de vapor
Fluidos refrigerantes. Propiedades.
Refrigeración por absorción.
Licuefacción y solidificación de gases
6 Termodinámica de
mezclas
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
Determinación de propiedades de mezclas en sistemas binarios.
Fugacidad de un componente.
Mezcla gaseosa ideal.
Propiedades termodinámicas de las soluciones ideales.
Actividad y coeficiente de actividad.
Determinación de las propiedades PVT de mezclas gaseosas
reales. Ley de Amagat. Ley de Dalton. Propiedades pseudocríticas
de una mezcla.
Estimación de las propiedades de mezclas en sistemas líquidos y
sólidos.
Variables termodinámicas de exceso en una mezcla real.
Soluciones regulares
Diagrama de fases en mezclas binarias ideales. Diagramas P-x,y y
T-x,y.
Soluciones reales; desviaciones de la ley de Raoult.
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Métodos de análisis de ciclos térmicos. Temperatura media
termodinámica.
Ciclo de Carnot para un fluido condensable.
Ciclo de Rankine o ideal de la turbina de vapor.
Ciclo de Rankine supercrítico.
Ciclos de vapor de temperatura alta y binarios
Su realización
será requisito
obligatorio
para poder
aprobar la
asignatura
Duración
APLICACIONES DE LA ING. TERMODINÁMICA - INGENIERÍA INDUSTRIAL
7 Aire húmedo
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8 Mezclas reactivas
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Equilibrio entre fases en sistemas distintos la líquido-vapor.
Criterios de equilibrio.
Equilibrio sólido-líquido.
Fundamentos del acondicionamiento de aire.
Mezclas de vapor de agua y aire. Definiciones.
Diagrama psicrométrico.
El proceso de combustión
Conservación de la energía en sistemas reactivos
Temperatura adiabática de llama
Entropía absoluta y tercer principio de la Termodinámica
Exergía química
Eficiencia exergética
Temario de Prácticas
Horas totais
Número de prácticas
Práctica
Contido
Resalta-lo disposto no plano de estudios
1. Simulación de ciclos con el software SISCECT es el acrónimo de “Sistema Inteligente de
informático SISCECT.
Simulación y Cálculo Energético de Ciclos
Termodinámicos”. Se trata de una nueva aplicación
informática orientada al campo de la simulación y la
docencia. Este software permite de una manera visual,
rápida e intuitiva, la definición y el cálculo de los
diversos cambios de estado experimentados por un
fluido de trabajo al recorrer cualquier ciclo
termodinámico. Permite verificar de una manera
rápida cómo podrían afectar distintos cambios en las
variables del sistema a la eficiencia de un ciclo, y
cómo pueden verse influidas unas variables por otras
en ciclos arbitrarios permitiendo de forma rápida la
comparación de ciclos. En esta práctica también se
simula el funcionamiento de la instalación descrita en
la práctica nº 12 simulando diferentes modos.
2. Estudio Termodinámico del motor Se pretende determinar la energía y potencia
Stirling, trabajando como motor y como mecánica proporcionadas por un motor que sigue un
refrigerador.
ciclo de Stirling en función de su velocidad de giro.
Otros objetivos son que el alumno observe las
desviaciones del ciclo real con respecto del ideal,
trabaje con un banco de pruebas elemental dotado de
un freno Prony y que realice un gráfico con la curva
de potencia al freno.
3. Estudio de un ciclo de vapor
Se realizará el experimento de la “caldera de Marcet”
para determinar la relación entre la presión y la
temperatura del vapor saturado. También, un estudio
del rendimiento isoentrópico de un motor de vapor de
alta velocidad en función de la presión de entrada.
Aplicación del Primer Principio (balance de energía) a
cada uno de los elementos constitutivos de la central:
caldera, motor de vapor, condensador y bomba de
alimentación y determinación de sus rendimientos
termodinámicos. Análisis del ciclo de Rankine.
Balance de exergía del ciclo
Observacións
Las prácticas
de pizarra
(ejemplos e
problemas) y
las prácticas
de laboratorio
complementa
n y aclaran la
docencia
teórica.
Estas últimas
tendrán lugar
en los
laboratorios
docentes del
Área de
Máquinas y
Motores
Térmicos y
en el Aula de
Informática.
Su
realización
será requisito
obligatorio
para poder
aprobar la
asignatura
Duración
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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
LIBROS DE TEXTO
Título
Referencia
Autor
Editorial
- FUNDAMENTOS DE TERMODINAMICA
TECNICA
Básico
Morán Shapiro
Reverte
- TERMODINAMICA
Básico
K Wark
Mc
Graw-Hill
Yunus A. Çengel
Mc
Graw-Hill
José Agüera Soriano
Ciencia 3,
S.A.
Jose Segura
Reverte
H. D. Baher
Monteso
Básico
- TERMODINAMICA
- TERMODINÁMICA LÓGICA Y MOTORES
TÉRMICOS
Complementario
Complementario
- TERMODINAMlCA TÉCNlCA
Complementario
- TRATADO MODERNO DE
TERMODINAMlCA
- PRINClPIOS DE TERMODINAMICA PARA
INGENIEROS
J R Howell-RO.Buckins Mc
Graw-Hill
LIBROS DE PROBLEMAS
Título
Autor
Editorial
- PROBLEMAS DE TERMODINAMICA
Jose Segura
Reverte
- FUNDAMENTOS DE TERMODINAMICA TECNICA
Morán Shapiro
Reverte
José Agüera Soriano
Ciencia 3, S.A.
- TERMODINÁMICA LÓGICA Y MOTORES TÉRMICOS
LIBROS DE PRACTICAS DE LABORATORIO
Título
Autor
Editorial
- Area de Máquinas y Motores Térmicos. Prácticas de
Laboratorio.
José A. Pazo, Enrique Granada
Gamesal
- SISCECT, Simulación y Cálculo de Ciclos Termodinámicos
J. Alarcón, E. Granada, M.E.
Vázquez
Bellisco
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MÉTODO DOCENTE:
La docencia teórica y práctica se desenvolverá siguiendo el programa de la materia. Las explicaciones
verbales van acompañadas de desarrollos matemáticos, dibujos y esquemas en la pizarra, así como de
transparencias y/o apuntes cando sea necesario. Se fomentará la participación activa de los alumnos en
las clases.
SISTEMA DE VALIDACIÓN
Exámenes
Se realizará un examen escrito al final de curso
Contenido
Fundamentalmente consistirá de Problemas. Puede haber examen de Teoría (hasta 25% de la nota) con
cuestiones tipo test y/o preguntas cortas razonadas.
Prácticas de Laboratorio
Su realización es requisito obligatorio para aprobar la asignatura y se podrá realizar un examen o
trabajo relativo a las mismas con calificación Apto/No Apto