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U.D.1. GENERALIDADES
TEMA 1.- GENERALIDADES DE MÁQUINAS TÉRMICAS; 1.1.- Introducción, Clasificación y Aplicaciones; 1.2.- Tecnología y funcionamiento; 1.2.1.- Turbomáquinas térmicas; 1.2.2.- Turbinas de gas; 1.2.3.- Máquinas térmicas volumétricas. Compresores; 1.2.4.- Máquinas térmicas volumétricas. Motores alternativos; 1.2.5.- Plantas de potencias; 1.3.- Características generales. Ensayos y curvas; 1.3.1.- Ensayos; 1.3.2.- Características en Máquinas térmicas; 1.3.3.- Características en Motores térmicos y plantas de potencia; 1.4.- Contaminación
TEMA 2.- MODELADO EN MÁQUINAS TÉRMICAS; 2.1.- Aspectos generales; 2.1.1.- Modelado matemático; 2.1.2.- Clasificación de modelos; 2.1.3.- Validación de modelos. Identificación de parámetros; 2.2.- Utilización de curvas características de funcionamiento en estado estacionario para propósitos de diagnóstico y predicción; 2.2.1.- Modelos predictivos en sistemas donde se involucra trabajo; 2.2.2.- Sistemas que incluyen energía calorífica; 2.3.- Propiedades termofísicas; 2.4.- Modelado de flujo de gases; 2.4.1.- Modelos de valor medio; 2.4.2.- Modelos de llenado y vaciado; 2.4.3.- Flujo unidimensional en conductos; 2.5.- Modelado de transformaciones y ciclos termodinámicos; 2.5.1.- Análisis de ciclos termodinámicos en modelos cerodimensionales o cuasidimensionales; 2.5.2.- Modelos físicos dimensionales (CFD); 2.6.- Combustión; 2.6.1.- Estequimetría; 2.6.2.- Reacciones en equilibrio; 2.6.3.- Cinética de las reacciones; 2.6.4.- Temperatura de llama y rendimiento de la combustión; 2.7.- Pérdidas de calor; 2.8.- Cinemática y dinámica de máquinas;
U.D. 2.- MÁQUINAS TÉRMICAS VOLUMÉTRICAS
TEMA 3.- MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA ALTERNATIVOS; 3.1. Introducción; 3.1.1.- Geometría; 3.1.2.- Ciclos operativos; 3.1.3.- Propiedades del fluido operante.; 3.2.- Ciclos teóricos; 3.2.1.- Ciclo ideal OTTO; 3.2.2.- Ciclo ideal DIESEL; 3.2.4.- Ciclo ideal mixto o de SABATHE; 3.2.5.- Otros ciclos ideales; 3.2.6.- Ciclos de aire equivalente y aire-combustible; 3.3.- Parámetros principales; 3.3.1.- Potencias y presiones medias; 3.3.2.- Rendimientos; 3.3.3.- Curvas características; 3.4.- Renovación de la carga; 3.4.1.- Coeficientes y Rendimientos; 3.5.- Requerimientos de mezcla; 3.5.1.- Motores de encendido provocado; 3.5.2.- Motores de encendido por compresión; 3.6.- Combustión; 3.6.1.- Motores de encendido provocado; 3.5.2.- Motores de encendido por compresión; 3.8.- Pérdidas; 3.9.- Sobrealimentación
TEMA 4.- COMPRESORES VOLUMÉTRICOS; 4.1.- Introducción; 4.2.- Compresores alternativos; 4.2.1.- Diagrama p-V; 4.2.2.- Influencia del espacio perjudicial en la potencia y tamaño del compresor; 4.2.3.- Rendimiento volumétrico; 4.2.4.- Potencias y rendimientos; 4.2.5.- Compresión en varias etapas; 4.2.6.- Regulación de los compresores alternativos; 4.3.- Compresores rotativos; 4.3.1.- Compresores de paletas; 4.3.2.- Compresor de rodillo; 4.3.3.- Compresores de tornillo; 4.3.4.- Compresores tipo Roots; 4.3.5.- Compresor frigorífico rotativo tipo Scroll; 4.3.6.- Regulación de los compresores volumétricos rotativos.
TEMA 5.- OTRAS MÁQUINAS VOLUMÉTRICAS; 5.1.- Introducción; 5.2.- Motor rotativo Wankel; 5.3.- Motor Stirling; 5.4.- Máquina de vapor; 5.5.- Motor de aire
UD. 3.- MÁQUINAS TÉRMICAS BASADAS EN TURBOMÁQUINAS
TEMA 6.- TURBOMÁQUINAS TÉRMICAS; 6.1.- Introducción; 6.2.- Dirección del flujo en el rodete de una turbomáquina.; 6.3.- Transformación de energía mecánica y de fluido en el rodete; 6.4.- Deducción de la ecuación de Euler para las turbomáquinas motoras; 6.5.- Deducción de la ecuación de Euler para las turbomáquinas generadoras; 6.6.- Grado de reacción de un escalonamiento de una turbomáquina; 6.7.- Casos característicos de turbomáquinas; 6.7.1.- Turbinas axiales; 6.7.2.- Turbina centrípeta; 6.7.3.- Turbocompresor axial; 6.7.4.- Compresor centrífugo; 6.8.- Escalonamientos en las turbomáquinas; 6.9.- Estudio termodinámico del escalonamiento de acción; 6.10.- Estudio termodinámico del escalonamiento de reacción; 6.11.- Curvas características y regulación de las turbomáquinas
TEMA 7.- TURBINAS DE GAS; 7.1.- Introducción; 7.2.- Turbinas de gas para usos industriales. ciclos simples y avanzados; 7.2.1.- Ciclo teórico simple; 7.2.2.- Ciclo teórico regenerativo; 7.2.3.- Ciclo teórico con postcombustión; 7.2.4.- Ciclo teórico con refrigeración intermedia; 7.2.5.- Ciclo teórico regenerativo con refrigeración intermedia y postcombustión; 7.2.6.- Ciclos reales; 7.3.- Motores de reacción; 7.3.1.- Motores cohete; 7.3.2.- Aerorreactores; 7.3.2.1.- Potencias y rendimientos. Empuje; 7.3.2.2.- Transformaciones termodinámicas; 7.4.- Combustión; 7.5.- Regeneradores; 7.6.- Curvas características. Pérdidas y regulación
Se realizarán diversos trabajos dirigidos que englobarán aspectos prácticos de funcionamiento y medidas experimentales que llevan asociados una serie de cálculos adicionales. La mayor parte de ellos están relacionados con motores alternativos. Aparte del estudio que conllevan los contenidos mínimos, se adoptarán aspectos que pertenecen a dos métodos activos de aprendizaje por competencias: aprendizaje basado en problemas y resolución de casos. Éstos serán:
1.- Curvas características en Máquinas Térmicas Volumétricas
2.- Modelos termodinámicos (zona 0) de Máquinas Térmicas Volumétricas
3.- Modelos termodinámicos y características en sistemas que integran Turbomáquinas
Dentro de cada uno de los trabajos, se realizarán sesiones de laboratorio, y sesiones de cálculo/modelado en horas de teoría, prácticas, y tutorías colectivas. Asimismo, hay aspectos dentro de cada trabajo que se pueden realizar de forma optativa.
Clases magistrales
Realización de problemas/prácticas
Seminarios
Tutorización de trabajos individuales/colectivos
| ACTIVIDADES | HORAS PRESENCIALES | HORAS TRABAJO AUTÓNOMO | TOTAL HORAS | CRÉDITOS ECTS | COMPETENCIAS (códigos) |
|---|---|---|---|---|---|
A1 - Clases expositivas en gran grupo
|
45.0 | 67.5 | 112.5 | 4.5 |
|
A2R - Clases en pequeño grupo
|
10.0 | 15.0 | 25.0 | 1.0 |
|
A3R - Tutorías colectivas
|
0.0 | 12.5 | 12.5 | 0.5 |
|
| TOTALES: | 55.0 | 95.0 | 150.0 | 6.0 |
| ASPECTO | CRITERIOS | INSTRUMENTO | PESO |
|---|---|---|---|
| Asistencia y/o participación en actividades presenciales y/o virtuales | Asistencia a clases de teoría y tutorías colectivasrelacionadas con trabajos dirigidos y participación activa en clase | Hoja de firmas y comentarios del profesor | 5.0% |
| Conceptos teóricos de la materia | Dominio de conceptos y procedimientos de cálculo | Examen teórico | 70.0% |
| Realización de trabajos, casos o ejercicios | Corrección en resultados, síntesis y presentación | Entrega de formularios y ficheros | 20.0% |
| Prácticas de laboratorio/campo/uso de herramientas TIC | Asistencia a sesiones de laboratorio | Hoja de firmas | 5.0% |
INFORMACIÓN DETALLADA:
El sistema de evaluación considera en la calificación global un peso del 70% de un examen de contenidos (que incluye ejercicios y cuestiones) en las diferentes convocatorias de exámenes, y un 30% por la realización de trabajos dirigidos evaluados a través de otras actividades mediante evaluación continua a lo largo del periodo lectivo. Ambos bloques se deben aprobar por separado para realizar la suma ponderada en la calificación final.
En cuanto al examen de contenidos, a realizar en las convocatorias correspondientes, contendrá 3 ejercicios que podrán incluir cuestiones. Se debe obtener el 50% de calificación en cada uno de ellos. La no superación de alguno de ellos conlleva al suspenso en dicha prueba, y con ello, el de la asignatura.
Respecto al resto de actividades, éstas se someten a un sistema de evaluación continua, y que debe aprobarse a lo largo del periodo lectivo. Se valoran de la siguiente manera: se debe asistir al 100% de las prácticas de laboratorio (10h) y entregar la ficha correspondiente al final de la misma, computándose así el 5% de la asignatura por asistencia al laboratorio. Igualmente, se debe asistir al 100% de las tutorías colectivas (5h), en donde se entregarán los resultados de los trabajos correspondientes, valorándose así un 10% de la asignatura (5% por 'Asistencia y participación', y 5% por la entrega de los trabajos asociados al aspecto 'Realización de trabajos, casos o ejercicios'). La realización del resto de actividades del apartado de trabajos dirigidos será exclusivamente optativa, y su valoración (hasta un 15% adicional, asociados al aspecto 'Realización de trabajos, casos o ejercicios') dependerá de la asistencia a clase en sesiones específicas y de la realización de trabajos optativos adicionales.
En resumen, el aprobado en este bloque supone la asistencia a las 10h de laboratorio, a las 5h de tutorías colectivas, y la entrega de fichas y trabajos correspondientes en plazo y forma. Por el contrario, la falta de asistencia a alguna de dichas sesiones, o bien la falta de entrega de ficha o trabajo correspondiente en plazo y forma supondrá el suspenso automático de este bloque.
Todo esto se explica detalladamente en la Guía de Estudio que se suministra al comienzo del cuatrimestre.
- Motores De Combustión Interna. Autor: Rovira de Antonio, Antonio.. Editorial: Universidad Nacional de Educación a Distancia,.
- Motores De Combustión Interna Alternativos. Editorial: Sección de Publicaciones de la E.T.S. de Ingenieros Industriales.
- Ejercicios Resueltos De Máquinas Térmicas / . Editorial: Editorial, Universitat Politècnica de València,.
- Máquinas Térmicas . Autor: Muñoz Domínguez, Marta.. Editorial: Universidad Nacional de Educación a Distancia.
- Problemas Resueltos De Máquinas Y Motores Térmicos. Autor: Valdés del Fresno, Manuel.. Editorial: Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales.
- Problemas Resueltos De Motores Térmicos Y Turbomáquinas Térmicas. Autor: Muñoz Domínguez, Marta.. Editorial: Universidad Nacional de Educación a Distancia.
- Ejercicios Resueltos De Motores A Reacción Y Turbinas De Gas / . Editorial: Universidad Politécnica de Valencia.
- Internal Combustion Engines: Applied Thermosciences. Autor: Ferguson, Colin R.. Editorial: John Wiley.
- Turbomáquinas Térmicas. Autor: Sánchez Lencero, Tomás.. Editorial: Síntesis.
- Internal Combustion Engine Fundamentals / . Autor: Heywood, John B.. Editorial: McGraw-Hill Education,.
- Gas Turbine Theory. Autor: Cohen, H.. Editorial: Longman.
- Gas Turbine Engineering Handbook. Autor: Boyce, Meherwan P.. Editorial: Gulf Professional.
- Problemas Resueltos De Flujo Compresible Y Turbomáquinas Térmicas . Editorial: Universidad Politécnica de Valencia.
- Turbomáquinas Térmicas : Teoría Y Problemas . Autor: Gutiérrez de Rozas Salterain, José Lorenzo.. Editorial: Universidad del País Vasco, Servicio Editorial = Euskal Herriko Unibertsitatea, Argitalpen Zerbitzua.
- Cuestiones Y Problemas Resueltos De Motores De Combustión Interna Alternativos / . Autor: López Sánchez, J. Javier.. Editorial: Universidad Politècnica de València,.
- Aircraft Fuel Systems . Editorial: Wiley.
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