DENOMINACIÓN ASIGNATURA: INGENIERÍA TÉRMICA

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DENOMINACIÓN ASIGNATURA: INGENIERÍA TÉRMICA

GRADO: Ingeniería Aeroespacial

CURSO: 2º

CUATRIMESTRE: 2º

La asignatura tiene 29 sesiones que se distribuyen a lo largo de 14 semanas. Los laboratorios pueden situarse en cualquiera de ellas.

Semanalmente el alumnos tendrá dos sesiones, excepto en un caso que serán tres.

PLANIFICACIÓN SEMANAL DE LA ASIGNATURA

SE M A N A SE

SIÓN _{DESCRIPCIÓN DEL CONTENIDO DE LA SESIÓN}

GRUPO (marcar X) Indicar espacio distinto de aula (aula informática, audiovisual, etc.) Indicar SI/NO es una sesión con 2 profesores

TRABAJO SEMANAL DEL ALUMNO

GRANDE PEQUEÑO DESCRIPCIÓN HORAS

PRESENCIALES

HORAS TRABAJO (Max. 7h semana)

1

1.- Repaso de termodinámica y análisis de sistemas cerrados. Definiciones. Primera y segunda ley de la termodinámica para sistemas

cerrados.

x

NO

Lectura y estudio: primera y segunda ley de la termodinámica aplicada a sistemas cerrados de uso común en ingeniería. Resolución de problemas de interés.

- Resolución de problemas en clase.

1.66

4.67

2

2.- Propiedades termodinámicas.

Evaluación de propiedades-I: uso de tablas y diagramas de

propiedades.

x

NO

Lectura y estudio: modelos de sustancias ideales y aplicación de los mismos para la obtención de propiedades termodinámicas. Resolución de problemas de interés.

1.66

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Evaluación de propiedades-II: modelos de sustancias ideales. - Presentación de resultados de tareas.

- Corrección de errores comunes.

3

4

3.- Análisis de volúmenes de control (sistemas abiertos).

Análisis termodinámico de sistemas abiertos mediante balances sobre volúmenes de control. Primera y segunda ley de la termodinámica aplicada a sistemas abiertos en condiciones transitorias y estacionarias.

x

NO

Lectura y estudio: balances termodinámicos aplicados a

sistemas abiertos de uso común en ingeniería.

1.66

3

5

Análisis de volúmenes de control (continuación).

Descripción y análisis de sistemas abiertos mediante volúmenes de control: toberas, bombas, compresores, turbinas, intercambiadores de

calor y válvulas.

X

NO

Análisis de casos de interés mediante volúmenes de control usando diferentes modelos de sustancia.

1.66

5

3

6

Análisis de volúmenes de control (continuación).

Análisis de diferentes procesos termodinámicos en sistemas abiertos. Eficiencias isentrópicas de compresor, turbina, bomba, tobera y

difusor.

x

NO

- Presentación de resultados de tareas.

1.66

4

7

4.-Análisis termodinámico de turbinas de gas.

Ciclo Brayton: descripción y principales parámetros.

X

NO

Lectura y estudio: análisis termodinámico de ciclos de turbina de gas (ciclo Brayton)

1.66

5

4

8

Análisis termodinámico de turbinas de gas (continuación).

Resolución de ciclos Brayton operando con gas ideal.

X

NO

1.66

5

9

5.- Análisis termodinámico de motores alternativos de combustión interna.

Ciclo Otto, Diesel y Dual: descripción, principales parámetros y

resolución de ejercicios.

X

NO

Lectura y estudio: análisis termodinámico de motores alternativos de combustión interna.

- Corrección de errores comunes

1.66

7

5

10

Práctica-1 de Laboratorio: Análisis

termodinámico de turbinas de gas mediante

CyclePad.

X

Aula

informática NO

- Lectura del guion e instrucciones de prácticas.

- Participación en la sesión práctica y toma de medidas.

- Análisis de resultados y evaluación crítica de los mismos.

- Preparación del informe de resultados.

1.66

6

11

6.- Introducción a la propulsión.

X

NO

Lectura y estudio: clasificación de los sistemas propulsivos usados en ingeniería aeroespacial.

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Principales sistemas propulsivos. Ecuación integral de la cantidad de movimiento. Empuje e impulso específico. Energía requerida. Eficiencia propulsiva.

Balance de conservación de la masa y la cantidad de movimiento. Parámetros que caracterizan la propulsión.

6

12

Introducción a la propulsión (continuación).

Turbinas de gas de aviación usadas en propulsión: turbojet, turbofan and turboprop. Elementos constitutivos y ciclos termodinámicos de propulsión. Casos ejemplo.

X

NO

1.66

7

13

Examen parcial-1 sobre Ingeniería

Termodinámica y ciclos de propulsión.

(La fecha exacta del examen se confirmará durante el curso)

X

NO

- Repaso de conceptos teóricos y prácticos.

- Actividad de evaluación presencial.

1.66

7

14

7.- Introducción a la transferencia de calor.

Leyes fundamentales. Propiedades térmicas de la materia. Ecuación diferencial de difusión del calor.

X

NO

Lectura y estudio: descripción y análisis comparativo de los modos de transferencia de calor.

1.66

8

15

8.- Transferencia de calor unidimensional en estado estacionario. Conducción unidimensional. Conducción en estado estacionario en

superficies planas, cilíndricas y esféricas. Resistencias térmicas. Aplicación de las resistencias térmicas a conducción unidimensional.

Aislamiento.

X

NO

Lectura y estudio: deducción de la ecuación diferencial de difusión del calor unidimensional. Aplicación de dicha ecuación a diversos problemas. Comprensión del concepto de resistencia térmica en circuitos térmicos. Radio crítico de aislamiento.

1.66

5

8

16

Transferencia de calor unidimensional en estado estacionario

(continuación)

Conducción del calor con fuentes de calor. Placas planas, cilindros y

esferas con generación. Resolución de casos ejemplo.

X

NO

Deducción e interpretación de la temperatura obtenida para el caso de generación uniforme de calor.

1.66

9

17

9.- Superficies extendidas (aletas).

Aletas. Análisis térmico de aletas. Parámetros de prestaciones de aletas.

X

NO

Lectura y estudio: formulación y simplificación de la ecuación diferencial de difusión en aletas. Aletas de sección uniforme. Parámetros de prestaciones de aletas. Aletas anulares. Superficies aleteadas.

1.66

5

9

18

Superficies extendidas (aletas) (continuación). Problemas ejemplo.

X

NO

- Resolución de problemas en clase. - Presentación de resultados de tareas.

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10

19

10.- Conducción transitoria del calor.

Método de la capacidad térmica global. Conducción transitoria unidimensional.

X

NO

Lectura y estudio: deducción de la ecuación general de la capacidad del método de la capacidad térmica global para problemas transitorios. Análisis de diferentes problemas de conducción transitoria del calor. - Resolución de problemas en clase.

1.66

7

10

20

Práctica-2 de laboratorio: Análisis térmico de

aletas bidimensionales mediante ANSYS

Fluent.

X

Aula

informática NO

1.66

11

21

11.- Transferencia de calor por convección.

Parámetros adimensionales. Convección en flujo externo. Convección en flujo interno. Correlaciones analíticas y experimentales.

X

NO

Lectura y estudio: principales parámetros que describen la transferencia de calor por convección tanto en flujo externo como en flujo interno.

1.66

5

11

22

Transferencia de calor por convección (continuación).

Resolución de casos de transferencia de calor por convección.

X

NO

- Resolución de problemas en clase. - Presentación de resultados de tareas. - Corrección de errores comunes.

1.66

12

23

Práctica-3 de laboratorio: Convección forzada

en flujo externo sobre una placa plana:

experimento numérico usando ANSYS Fluent.

x

Aula

informática NO

1.66

5

13

24

12.- Intercambiadores de calor.

Tipos de intercambiadores de calor y definiciones. Método

épsilon-NTU.

X

NO

Lectura y comprensión: comportamiento térmico de los intercambiadores de calor y sus diferentes

configuraciones.

1.66

7

13

25

Intercambiadores de calor (continuación). Análisis y diseño de intercambiadores de calor.

X

NO

1.66

14

26

13.- Transferencia de calor por radiación.

X

NO

Lectura y estudio: descripción y deducción de los principales parámetros que describen la transferencia

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Fundamentos. Cuerpo negro y superficies grises. Resistencias térmicas de radiación.

14

27

_{Transferencia de calor por radiación (continuación).}

Resolución de problemas de radiación mediante resistencias térmicas.

Aplicación a casos de interés en la ingeniería aeroespacial.

X

NO

Lectura y estudio: hipótesis simplificatorias y metodologías para la resolución de problemas de transferencia de calor por radiación en ingeniería. - Resolución de problemas en clase.

1.66

15

28

Examen parcial-2 sobre transferencia de calor.

(La fecha exacta del examen se confirmará durante el curso)

X

NO

- Repaso de conceptos teóricos y prácticos.

- Actividad de evaluación presencial.