DADES IDENTIFICATIVES 2008_09
Assignatura ENGINYERIA TÈRMICA Codi 20031009
Ensenyament
Enginyeria Tècnica Industrial, especialitat en Mecànica (2003)
Cicle 1er
Descriptors Crèd. Crèd. teoria Crèd. pràctics Tipus Curs Període
9 6 3 Troncal Primer Segon
Llengua d'impartició
Departament Enginyeria Mecànica
Coordinador/a
VALLÈS RASQUERA, JOAN MANEL
Adreça electrònica manel.valles@urv.cat
juancarlos.bruno@urv.cat
Professors/es
VALLÈS RASQUERA, JOAN MANEL
BRUNO ARGILAGUET, JUAN CARLOS
Web
Descripció general i informació rellevant Estudi dels mecanismes de transmissió de calor. Desenvolupament de metodologies que facilitin la identificació i el càlcul dels mecanismes presents en un procés de transferència de calor i l’aplicació a diferents casos d’interès. ·Establir les bases pel càlcul de sistemes i/o equips de transferència de calor. ·Conèixer, interpretar i utilitzar els principis bàsics de la Termodinàmica Tècnica per tal de i solucionar els problemes que planteja l'anàlisi, el disseny, i l'explotació de les Màquines Tèrmiques Directes (MTD). ·Conèixer, interpretar i justificar els cicles tèrmics de les MTD, així com els principis termodinàmics que els regeixen. ·Conèixer, definir i interpretar els conceptes de: rendiment, treball i potència de les MTD.

Competències
Codi  
A1 Conèixer i utilitzar els conceptes fonamentals de càlcul, mètodes numèrics i geometria.
A2 Dissenyar i desenvolupar experiments científics, així com analitzar i interpretar dades i resultats.
A6 Projectar i fer manteniment d'instal·lacions, climatització i de subministraments en les diverses indústries.
A7 Projectar, construir i mantenir grups mecànics.
A8 Redactar projeces, valoracions i informes propis de l'especialitat.
A9 Conèixer els elemens de normalització i simbologia de representació gràfica.
A10 Buscar, gestionar i utilitzar la informació necessària pel desenvolupament de les tasques pròpies.
B1 Aprendre a aprendre.
B2 Resoldre problemes de forma efectiva.
B3 Aplicar pensament crític, lògic i creatiu.
B4 Treballar de forma autònoma amb iniciativa.
B5 Treballar de forma col·laborativa.
B6 Comprometre-se amb l’ètica i la responsabilitat social com a ciutadà i com a professional.
B7 Comunicar-se de manera efectiva i amb asertivitat a l'entorn laboral i com a ciutadà.
B8 Sensibilització pels temes vinculats al medi ambient.
B9 Planificació i organització.
B10 Capacitat de lideratge.
B11 Motivació per la qualitat.
B12 Presa de desicions.
B13 Capacitat innovadora, emprenedora i d'adaptació a les noves situacions.
C1 Dominar l’expressió i la comprensió d'un idioma estranger.
C2 Utilitzar com a usuari les eines bàsiques en TIC.
C3 Desenvolupar la vida personal i professional tenint una perspectiva àmplia i global del món.
C4 Moure’s amb facilitat per l’espai europeu i per la resta del món.
C5 Expressar-se correctament (tant de forma oral com escrita) en la llengua pròpia.

Objectius d'aprenentatge
Objectius Competències
Conèixer els mecanismes de transferència de calor: conducció, convecció i radiació. A6
A8
B1
B2
B4
B7
B9
C1
C5
Identificar i diferenciar els mecanismes que actuen en problemes de transferència de calor. A1
A2
A6
A8
A9
A10
B1
B2
B3
B4
B7
B9
B12
C1
C5
Identificar les unitats de les variables en el sistema internacional. A1
A2
A6
A8
A9
A10
B1
B2
B3
B4
B7
B9
B11
B13
C1
C3
C4
C5
Conèixer els ordres de magnitud de les variables. A1
A2
A6
A8
A10
B1
B2
B3
B4
B11
B12
Aplicar els mètodes de càlcul per cadascun dels mecanismes de transferència de calor. A1
A2
A6
A8
A9
A10
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
B9
B11
B12
B13
C1
C2
C3
C5
Utilitzar el coneixements adquirits en el càlcul de sistemes i/o equips de transferència de calor. A1
A2
A6
A7
A8
A9
A10
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
B8
B9
B11
B12
B13
C1
C2
C3
C5
Resoldre problemes de disseny en grup. A1
A2
A6
A7
A8
A9
A10
B1
B2
B3
B4
B5
B7
B9
B10
B11
B12
C1
C2
C5
conèixer i interpretar els principis bàsics de la Termodinàmica Tècnica A1
A6
A8
A9
A10
B1
B2
B3
B4
B7
B9
B12
B13
C1
Conèixer els cicles tèrmics de les Màquines Tèrmiques Directes, així com els principis termodinàmics que els regeixen A1
A2
A6
A7
A8
A9
A10
B1
B2
B3
B4
B7
B9
B12
B13
C1
C3
C5
Utilitzar els pricipis bàsics de la Termodinàmica Tècnica per tal de solucionar els problemes de les Màquines Tèrmiques Directes (MTD). A1
A2
A6
A7
A8
A9
A10
B1
B2
B3
B4
B5
B7
B8
B9
B11
B12
B13
C1
C2
C3
C5
Conèixer i interpretar els conceptes de: rendiment, treball i potència de les MTD. A1
A2
A6
A8
A9
A10
B1
B2
B3
B4
B7
B8
B9
B11
B12
B13
C1
C2
C3
C5

Continguts
Tema Subtema
1. Introducció.
• Mecanismes de transmissió de calor.
• Conceptes fonamentals i modalitats bàsiques de transmissió de calor.
• Analogia elèctrica. Mecanismes de transferència de calor en sèrie i paral•lel.
2. Conducció unidimensional en règim estacionari sense generació de calor.
• Equació general de conducció.
• Conducció en estat estacionari sense generació de calor. Ge-ometria plana cilíndrica i esfèrica
• Transferència de calor mitjançant aletes.
Conducció en esta transitori · Conducció en un cos de resistència tèrmica nul·la.
· Conducció en sistemes unidimensionals.
3. Convecció.
• Conceptes fonamentals en la transferència de calor per convecció.
• Paràmetres adimensionals per a la correlació de les dades de convecció.
• Transferència de calor per convecció forçada en flux extern.
• Transferència de calor per convecció en el flux intern en tubs i conductes.
• Convecció natural.
• Transferència de calor en ebullició i condensació.
4. Equips de bescanvi de calor. • Tipus de bescanviadors.
• Criteris de selecció. Selecció entre possibles opcions.
• Coeficient de transferència de calor global.
• Diferència de temperatura mitjana logarítmica.
• Eficàcia dels bescanviadors de calor. Mètode NTU per al disseny i anàlisi de un bescanviador de calor.
• Mètode Kern pel càlcul de bescanviadors de carcassa i tubs sense canvi de fase.
5. Radiació. • Introducció. Aspectes físics de la radiació electromagnètica.
• Radiació d'un cos negre, lleis de Planck, Wien i Stefan-Boltzmann.
• Emissió superficial. Absorció, reflexió i transmissió superficials.
• L'efecte hivernacle.
• Superfície gris. Llei de Kirchhoff.
• Factors de visió. Relació entre factors de visió.
• Intercanvi de radiació entre superfícies negres.
• Intercanvi de radiació entre superfícies grises.
• Pantalles de radiació.

6. Definicions y conceptes preliminars * Sistemas termodinámicos.
*Propiedades de los sistemas
*Procesos y cambios de estado.
*Ecuaciones de estado.
7. Primer principio de la Termodinámica *Enunciados y definiciones.
*Primer principio.
*Trabajo en ST cerrados.
*Energía interna.
*Capacidad calorífica.
*Primer principio en ST abiertos.
8. Segundo principio de la Termodinámica. *Introducción.
*Segundo principio.
*Ciclo y teorema de Carnot.
9. Estudio de la Entropía. *Entropía y segundo principio.
*Cálculo de la entropía.
*Representaciones entrópicas.
*Cálculo de la exergía.
10. Fluidos condensables. *introducción.
*Vaporización.
*Calores de formación.
*Volumen específico.
*Cálculo de la entalpía.
*Cálculo de entropía.
11. Motores térmico alternativos. *Clasificación de las máquinas térmicas
*Conceptos fundaentales.
*Motores térmicos alternativos endotérmicos.
*Ciclos operativos.
*Esquema y nomenclatura de los MACI.
*Estudio orgánico de los MACI.
12. Ciclo de los motores alternativos. *Ciclo teórico de Otto.
*Ciclo deformado y ciclo real.
*Ciclo teórico Diesel.
13. Trabajos, rendimientos y potencias. *Trabajos en los motores térmicos.
*Rendimientos.
*Potencias y par motor. Curvas.
*Consumo específico.

Planificació
Metodologies  ::  Proves
  Competències (*) Hores a classe Hores fora de classe (**) Hores totals
Activitats Introductòries
4 8 12
 
Sessió Magistral
50 100 150
Seminaris
4 4 8
Resolució de problemes, exercicis a l'aula ordinària
25 25 50
 
Atenció personalitzada
0.25 0 0.25
 
Proves pràctiques
7 0 7
 
(*) En el cas de docència no presencial, són les hores de treball amb suport vitual del professor.
(**) Les dades que apareixen a la taula de planificació són de caràcter orientatiu, considerant l’heterogeneïtat de l’alumnat

Metodologies
Metodologies
  Descripció
Activitats Introductòries Presentació dels objectius de l'assignatura i de la relació dels objectius amb les competències de l'ensenyament.
Sessió Magistral Combinació de classe magistral i estudi de casos. A partir de la introducció dels conceptes bàsics, es desenvolupen exemples, exercicis, i activitats. S'alterna el treball individual amb el treball en equip.
Seminaris Introducció de programes de càlcul per a facilitar la ressolució dels problemes
Resolució de problemes, exercicis a l'aula ordinària Al principi de curs es lliura als alumnes una col·lecció de problemes. Per cada tema es seleccionen una sèrie de problemes que els alumnes han de treballar fora de l’horari de classe. A les classes de problemes seleccionats es resolen a la pissarra.

Atenció personalitzada
 
Seminaris
Resolució de problemes, exercicis a l'aula ordinària
Atenció personalitzada
Descripció
Reunions de discussió, fora de l'aula, individuals o en grups reduïts per tal de discutir sobre qüestions o problemes concrets.

Avaluació
  Descripció Pes
Proves pràctiques Les notes de la part de Transferència de Calor i de la part de Termodinàmica són independents. Cal aprovar les dues parts per aprovar l’assignatura. Si es suspèn una de les parts, la nota de la part aprovada es guarda per a l’any següent.
Per la part de Termodinàmica hi ha un examen parcial (50 % de la nota) i un examen final (50% de la nota). Si s’aprova l’examen parcial, a l’examen final no entra el temari del primer parcial.
Per la part de Transferència de Calor hi ha un examen parcial (40 % de la nota) i un examen final (45% de la nota). Si s’aprova l’examen parcial, a l’examen final no entra el temari del primer parcial. El 15 % restant surt de la nota obtinguda en dos problemes de disseny que els alumnes han resoldre i lliurar en grups de tres o quatre. Als alumnes que justifiquin el no seguir l’avaluació continuada aquest 15 % de la nota es repartirà entre l’examen parcial i final que passaran a valer el 50 i 50 % de la nota, respectivament.
100%
 
Altres comentaris i segona convocatòria

Fonts d'informació

Bàsica Incropera, F.R.; DeWitt, D.P., Fundamentos de transferencia de calor, Prentice Hall; 4a Ed., Mèxic 1999
Agüera Soriano, J, Termodinámica Lógica y Motores Térmicos, Ciencia, 5 Ed. 1993

Complementària Çengel, Y.A., Heat transfer: A practical approach, McGraw-Hill, 1998
, Internet, ,
Kreith,F.; Bohn, M.S., Principles of Heat Transfer, West Publishing Company, New York 1993
Pinazo J. M. , Torrella E., Problemas de transferencia de calor, Servicio de Publicaciones de la Universidad Politécnica de Valencia,
Kern, D. Q., Process heat transfer, McGraw-Hill cop., New York, 1990
Holman, J.P., Transferencia de calor, McGraw Hill, 8a Ed, 2000
Bonals,L.A.; Ruiz, R., Transmissió de calor: teoria, Ed. UPC. Col•lecció Aula Teòrica, núm 21, Barcelona, 1994

Recomanacions