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Guía docente 2017-18 - 13413002 - Energía hidráulica y eólica
| TITULACIÓN: | Grado en Ingeniería mecánica |
| CENTRO: | ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (JAÉN) |
| CURSO: | 2017-18 |
| ASIGNATURA: | Energía hidráulica y eólica |
| NOMBRE: Energía hidráulica y eólica | |||||
| CÓDIGO: 13413002 | CURSO ACADÉMICO: 2017-18 | ||||
| TIPO: Optativa | |||||
| Créditos ECTS: 6.0 | CURSO: 4 | CUATRIMESTRE: SC | |||
| WEB: http://dv.ujaen.es/docencia/goto_docencia_crs_433188.html | |||||
| NOMBRE: BOHORQUEZ RODRIGUEZ DE MEDINA, PATRICIO | ||
| IMPARTE: Teoría - Prácticas [Profesor responsable] | ||
| DEPARTAMENTO: U121 - INGENIERÍA MECÁNICA Y MINERA | ||
| ÁREA: 600 - MECÁNICA DE FLUIDOS | ||
| N. DESPACHO: A3 - 073 | E-MAIL: prmedina@ujaen.es | TLF: 953212872 |
| TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/92206 | ||
| URL WEB: http://blogs.ujaen.es/prmedina | ||
| ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9387-9138 | ||
El uso de las energía renovables se presenta a día de hoy como un recurso energético fundamental para afrontar el futuro. Entre otras fuentes de energía renovables disponibles, en esta asignatura se analizará la energía eólica, mareomotriz e hidráulica. En particular, se presentará una análisis detallado de los principios de funcionamiento de las turbinas eólicas axiales y horizontales, analizando su interacción con el viento. Se introducirán conceptos fundamentales de turbulencia y estelas que serán de interés no solo en el presente contexto sino en otros ámbitos de la titulación. Del mismo modo, se presenta una introducción a la energía mareomotriz e hidráulica. Esta asignatura se plantea de especial interés para el alumno que se incorpore en su futuro próximo al mercado laboral dado la elevada actividad del sector eólico de nuestro país y el potencial energético disponible en localizaciones concretas de la costa española.
La asignatura se enmarca en el curso y cuatrimestre indicado en la sección 1. DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA de la guía docente (Materia Instalaciones de Fluidos).
Se recomienda haber cursado con éxito las asignaturas de Mecánica de Fluidos, Máquinas e Instalaciones de Fluidos y Simulación de Flujos Industriales.
El alumnado que presente necesidades específicas de apoyo educativo, lo ha de notificar personalmente al Servicio de Atención y Ayudas al Estudiante para proceder a realizar, en su caso, la adaptación curricular correspondiente.| Código | Denominación de la competencia |
| CB2R | Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio. |
| CB3R | Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética. |
| CB4R | Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado. |
| CB5R | Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía. |
| CC2R | Conocimientos de los principios básicos de la mecánica de fluidos y su aplicación a la resolución de problemas en el campo de la ingeniería. Cálculo de tuberías, canales y sistemas de fluidos. |
| CEM6 | Conocimiento aplicado de los fundamentos de los sistemas y máquinas fluidomecánicas. |
| CT4 | Capacidad para aplicar nuevas tecnologías incluidas las tecnologías de la información y la comunicación. |
| Resultados de aprendizaje | |
| Resultado 60 | Adquirir conocimientos básicos en energías renovables, fundamentales en el futuro energético mundial |
| Resultado 61 | Tener capacidad para aplicar los conocimientos adquiridos en energía hidráulica |
| Resultado 62 | Tener capacidad para aplicar los conocimientos adquiridos en energía mareomotriz |
| Resultado 63 | Tener capacidad para aplicar los conocimientos adquiridos en energía eólica |
| Resultado 64 | Tendrá un conocimiento básico de diseño computacional de turbinas eólicas |
| Resultado 65R | Poseer habilidades propias del pensamiento científico-técnico, que le permita preguntar y responder a determinadas cuestiones relacionadas con las energías renovables |
Energía Hidráulica:
Recursos hidráulicos (hidrología). Centrales
hidroeléctricas. Golpe de ariete y formas de evitarlo.
Energía Mareomotriz: Energía de las mareas.
Energía de las olas. Energía undimotriz. Otras.
Introducción y aprovechamiento de la energía
del viento: Historia. Clasificación de los sistemas
eólicos. Características del viento.
Principios de aerodinámica. Teoría de alas.
Introducción a la turbulencia libre. Estelas
turbulentas y su simulación numérica.
Interacción fluido-estructura.
Optimización computacional de turbinas eólicas
Aplicaciones de la energía eólica:
Producción eléctrica. Aspectos
económicos..
CONTENIDOS DESARROLLADOS
1. Introducción y aprovechamiento de la energía del viento
- Historia
- Clasificación de los sistemas eólicos
- Aplicación de la energía eólica: producción eléctrica. Aspectos económicos
2. Características del viento
- Naturaleza del viento
- Turbulencia
- ABL
- Terrenos complejos. La rosa
- Medida y predicción
- Casos estándar de estudio
3. Aerodinámica de las turbinas axiales horizontales
- Componentes
- Principios de la aerodinámica
- Teoría de alas
- Disco actuador, teoría del rotor disco, rotor-pala, influencia del número de palas y otros aspectos
4. Estelas
- Turbulencia libre
- Estelas turbulentas y simulación numérica
- Cargas dinámicas generadas sobre el aerogenerador. Interacción fluido-estructura
5. Optimización computacional de turbinas eólicas
- Teoría del plano de mezcla
- Sistemas rotatorios simples y múltiples
- DNS en mallas fijas/móviles
- Análisis en el dominio de la frecuencia
- Técnicas de optimización
6. Introducción y aprovechamiento de la energía mareomotriz
- Energía de las mareas y olas
- Estado del arte de las turbinas
- Modelado y control de turbinas
- Energía undimotriz
7. Energía hidráulica
- Recursos hidráulicos e hidrología.
- Centrales hidroeléctricas. Golpe de ariete y formas de evitarlos en centrales hidroeléctricas.
Se realizarán prácticas durante el curso disponiéndose de más información en Docencia Virtual.
| 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 |
|
A3 - Tutorías colectivas/individuales
|
5.0 | 7.5 | 12.5 | 0.5 |
|
| TOTALES: | 60.0 | 90.0 | 150.0 | 6.0 |
Se llevarán a cabo sesiones teóricas y, seguidamente, la resolución de problemas prácticos que ilustren la aplicación de las mismas. Se plantearán problemas de índole industrial que se resolverán con ayuda de software de índole comercial. Se dispondrá más información sobre éstos en la carpeta Prácticas/Trabajo ubicada en Docencia Virtual. Se intentará realizar una visita a una central de generación eólica y/o hidroeléctrica.
| ASPECTO | CRITERIOS | INSTRUMENTO | PESO |
|---|---|---|---|
| Asistencia y/o participación en actividades presenciales y/o virtuales | Correcta intervención del estudiante en clase | Observación y notas del profesor y el resto de los estudiantes | 5.0% |
| Conceptos teóricos de la materia | Dominio de los conocimientos teóricos y prácticos de la materia | Prueba escrita | 60.0% |
| Realización de trabajos, casos o ejercicios | Entrega de los problemas planteados en prácticas. En cada trabajo se analizará: estructura del trabajo, calidad de la documentación, originalidad, ortografía y presentación | Trabajo individual | 20.0% |
| Prácticas de laboratorio/campo/uso de herramientas TIC | Asistencia y realización de las sesiones de prácticas | Asistencia y evaluación de las prácticas realizadas | 15.0% |
Para superar la asignatura es imprescindible obtener una nota igual o superior a 5 sobre 10 en la Prueba escrita (aspecto S2, competencias CC2R, CEM6 y CT4). La asistencia y evaluación de las prácticas realizadas se realizará mediante control de asistencia y entrega de una memoria con la solución de los problemas planteados (aspecto S4, competencias CB2R-5R, CEM6 y CT4). Se planterá un trabajo a resolver de manera individual del que se deberá entregar la solución detallada y bien presentada (aspecto S3, competencias CB2R-5R, CEM6 y CT4). El resto de la calificación corrresponde a la asistencia y participación del alumno (aspecto S1, competencia CC2R entre otras).
- Mecánica de fluidos. Edición: 2ª ed.. Autor: Fernández Feria, Ramón. Editorial: Málaga : Servicio de Publicaciones e Intercambio Científico de la Universidad de Málaga, D.L. 2005 (C. Biblioteca)
- Mecánica de fluidos. Edición: -. Autor: Crespo Martínez, Antonio. Editorial: Madrid: Thomson, 2006 (C. Biblioteca)
- Wind energy handbook. Edición: 2nd ed. Autor: -. Editorial: Chichester : John Wiley and Sons, 2011 (C. Biblioteca)
- Ocean Wave Energy [Recurso electrónico] : Current Status and Future Prespectives. Edición: -. Autor: Cruz, Joao. Editorial: Berlin, Heidelberg : Springer-Verlag, 2008. (C. Biblioteca)
- Aerodynamics of wind turbines . Edición: -. Autor: Hansen, Martin O. L.. Editorial: London ; Sterling, VA : Earthscan, c2008 (C. Biblioteca)
-
Generación eléctrica con energía eólica: presente y futuro. Edición: -. Autor: Asociación Nacional de Ingenieros del ICAI.
- Observaciones: Disponible online: http://www.upcomillas.es/catedras/crm/descargas/2005-2006/Libro-WEB.pdf
- Wind power in power systems. Edición: -. Autor: -. Editorial: Chichester (England): John Wiley & Sons, cop. 2005 (C. Biblioteca)
- Wind power in power systems [Recurso electrónico]. Edición: -. Autor: -. Editorial: Chichester, West Sussex, England ; Hoboken, NJ : John Wiley, c2005.
- Wave energy conversion. Edición: -. Autor: J Brooke . Editorial: Elsevier Science (C. Biblioteca)
- Ocean Energy [Recurso electrónico] : Tide and Tidal Power. Edición: -. Autor: Charlier, Roger H.. Editorial: Berlin, Heidelberg : Springer Berlin Heidelberg, 2009. (C. Biblioteca)
- Energía Eólica: Fundamentos y Tecnología. Edición: -. Autor: UNED. Editorial: UNED
- Manual de energía eólica [Recurso electrónico]. Edición: 2a. Ed. Autor: Escudero López, José María. Editorial: Madrid : Mundi-Prensa, 2011 (C. Biblioteca)
- Guía completa de la energía eólica. Edición: -. Autor: Fernández Salgado, José M.. Editorial: Madrid : A. Madrid Vicente, 2011 (C. Biblioteca)
- INGENIERÍA DE LA ENERGÍA EÓLICA. Edición: amv ediciones. Autor: Miguel Villarrubia López (C. Biblioteca)
- Ocean waves and oscillating systems [Recurso electrónico] : linear interactions including wave-energy extraction . Edición: -. Autor: Falnes, Johannes, 1931-. Editorial: Cambridge ; New York : Cambridge University Press, 2002. (C. Biblioteca)
| Semana | A1 - Clases expositivas en gran grupo | A2R - Clases en pequeño grupo | A3 - Tutorías colectivas/individuales | Trabajo autónomo | Observaciones | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Nº 1 29 ene. - 4 feb. 2018 |
3.0 | 0.0 | 1.0 | 0.0 | Las tutorías colectivas se celebrarán los Jueves. | |
| Nº 2 5 - 11 feb. 2018 |
3.0 | 0.0 | 1.0 | 0.0 | ||
| Nº 3 12 - 18 feb. 2018 |
3.0 | 1.0 | 0.0 | 0.0 | ||
| Nº 4 19 - 25 feb. 2018 |
3.0 | 1.0 | 0.0 | 0.0 | ||
| Nº 5 26 feb. - 4 mar. 2018 |
3.0 | 1.0 | 0.0 | 0.0 | ||
| Nº 6 5 - 11 mar. 2018 |
3.0 | 0.0 | 1.0 | 0.0 | ||
| Nº 7 12 - 18 mar. 2018 |
3.0 | 1.0 | 0.0 | 0.0 | ||
| Nº 8 19 - 25 mar. 2018 |
3.0 | 1.0 | 0.0 | 0.0 | ||
| Período no docente: 26 mar. - 1 abr. 2018 | ||||||
| Nº 9 2 - 8 abr. 2018 |
3.0 | 1.0 | 0.0 | 0.0 | ||
| Nº 10 9 - 15 abr. 2018 |
3.0 | 1.0 | 0.0 | 0.0 | ||
| Nº 11 16 - 22 abr. 2018 |
3.0 | 0.0 | 1.0 | 0.0 | ||
| Nº 12 23 - 29 abr. 2018 |
3.0 | 1.0 | 0.0 | 0.0 | ||
| Nº 13 30 abr. - 6 may. 2018 |
3.0 | 1.0 | 0.0 | 0.0 | ||
| Nº 14 7 - 13 may. 2018 |
3.0 | 1.0 | 0.0 | 0.0 | ||
| Nº 15 14 - 20 may. 2018 |
3.0 | 0.0 | 1.0 | 0.0 | ||
| Total Horas | 45.0 | 10.0 | 5.0 | 0.0 | ||