Máquinas y motores térmicos
GUÍA DOCENTE Curso 2014-15
Titulación: | Grado en Ingeniería Mecánica | 803G |
Asignatura: | Máquinas y motores térmicos | 603 |
Materia: | Energía y medio ambiente |
Módulo: | Formación obligatoria en tecnología mecánica |
Carácter: | Obligatoria | Curso: | 3 | Duración: | Semestral |
Créditos ECTS: | 6,00 | Horas presenciales: | 60,00 | Horas estimadas de trabajo autónomo: | 90,00 |
Idiomas en que se imparte la asignatura: | Español |
Idiomas del material de lectura o audiovisual: | Inglés, Español |
Departamentos responsables de la docencia
INGENIERÍA MECÁNICA | R110 |
Dirección: | C/ Luis de Ulloa, s/n | Código postal: | 26004 |
Localidad: | Logroño | Provincia: | La Rioja |
Teléfono: | 941299526 | Fax: | 941299478 | Correo electrónico: | |
Profesorado previsto
Profesor: | López Ochoa, Luis María | Responsable de la asignatura |
Teléfono: | 941299516/523 | Correo electrónico: | luis-maria.lopezo@unirioja.es |
Despacho: | 212 | Edificio: | EDIFICIO DEPARTAMENTAL | Tutorías: | Consultar |
Profesor: | García Lozano, César |
Teléfono: | 941299532 | Correo electrónico: | cesar.garcia@unirioja.es |
Despacho: | 205 | Edificio: | EDIFICIO DEPARTAMENTAL | Tutorías: | Consultar |
Descripción de los contenidos
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Las máquinas térmicas
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Compresores volumétricos
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Turbocompresores
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Turbinas
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Motores Térmicos
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Curvas características
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Elementos constructivos
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Ensayos de máquinas térmicas
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Impacto ambiental de las máquinas térmicas
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Los motores térmicos
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Ciclos reales de motores térmicos
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Motores de combustión interna alternativos
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Motores de dos y cuatro tiempos
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Motores de encendido provocado
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Motores de encendido por compresión
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Sobrealimentación
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Turbinas de gas
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Turbinas de vapor
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Pérdidas en motores
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Principios básicos de cogeneración y poligeneración
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Combustibles
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Elementos constructivos
-
Curvas características
-
Impacto ambiental de los motores térmicos
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Aplicaciones en la Ingeniería
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Problemas avanzados
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La innovación en Máquinas y Motores Térmicos.
Requisitos previos de conocimientos y competencias para poder cursar con éxito la asignatura
Recomendados para poder superar la asignatura.
Conocimientos de Fundamentos de Ingeniería Mecánica y Fundamentos de Ingeniería del Medio Ambiente
Asignaturas que proporcionan los conocimientos y competencias:
- Informática
- Ingeniería del medio ambiente
- Ingeniería térmica y fluidomecánica
- Matemáticas I
- Matemáticas II
- Matemáticas III
- Mecánica
- Química
- Termodinámica
Contexto
Como objetivo general de la asignatura se pretende que el alumno adquiera los conocimientos y habilidades necesarios para resolver problemas relacionados con las Máquinas y Motores Térmicos y sus aplicaciones.
Competencias
Competencias generales
- G1. Capacidad de análisis y síntesis.
- G2. Capacidad de aplicar los conocimientos a la práctica.
- G3. Planificación y gestión del tiempo.
- G4. Comunicación oral y escrita de la propia lengua.
- G5 Comprensión de textos escritos en una segunda lengua relacionados con la propia especialidad.
- G6. Habilidades informáticas básicas.
- G7. Habilidades de búsqueda.
- G8. Capacidad de aprendizaje.
- G9. Habilidades de gestión de la información (habilidad para buscar y analizar información procedente de fuentes diversas).
- G10. Capacidad crítica y autocrítica.
- G11. Capacidad de adaptación a nuevas situaciones.
- G12. Capacidad para generar nuevas ideas.
- G13. Resolución de problemas.
- G14. Toma de decisiones.
- G15. Trabajo en equipo.
- G16. Liderazgo.
- G18. Habilidades interpersonales.
- G19. Habilidad para trabajar de forma autónoma.
- G20. Diseño y gestión de proyectos.
- G21. Iniciativa y espíritu emprendedor.
- G22. Interés por la calidad.
- G23. Orientación a resultados
Competencias específicas
M3. Conocimientos aplicados de ingeniería térmica.
Resultados del aprendizaje
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Conocer los fundamentos y las aplicaciones básicas de las máquinas térmicas y de los motores térmicos, sabiéndolos aplicar a situaciones prácticas en la industria y resto de los sectores económicos, con calidad, seguridad, eficacia y criterio, empleando los mínimos recursos posibles.
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Conocer y saber tomar las medidas necesarias para minimizar el impacto ambiental de las máquinas y motores térmicos.
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Conocer, dominar y aplicar todos los conceptos relacionados con las máquinas y motores térmicos para mejorar su funcionamiento y sentar las bases de futuras innovaciones.
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Desarrollar problemas y situaciones prácticas sobre los diversos procesos industriales de potencia, generación de vapor y otros relacionados con las máquinas y los motores térmicos y la adecuación a las situaciones reales más habituales.
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Ser capaces de aplicar el uso óptimo y empleo de las máquinas y motores térmicos a las diversas situaciones, equipos, sistemas y procesos que se encontrarán en su vida profesional, tanto en la industria como en el resto de los sectores (residencial, servicios, transporte, etc.), empleando los mínimos recursos y buscando soluciones inteligentes e innovadoras, liderando el proceso y la búsqueda de soluciones, minimizando sus efectos sobre el medio ambiente.
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Adquirir las bases para la participación multidisciplinar con criterios de liderazgo, diseño de calidad, trabajo inteligente en equipo, resolución de problemas con bases innovadoras, buscando soluciones orientadas.
Temario
Lección 1: Mezclas Reactivas y Combustión
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Introducción
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Leyes de las reacciones químicas.
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Estequiometría de las reacciones de combustión
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Aire teórico para la combustión
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Productos de la combustión
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Diagramas de la combustión
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Conservación de la energía en las reacciones químicas
Lección 2: Introducción a las Máquinas y Motores Térmicos
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La máquina térmica
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El motor térmico
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El ciclo de Carnot directo
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El ciclo de Carnot inverso
Lección 3: Turbinas de Vapor
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Introducción
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Clasificación de las turbinas de vapor
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Etapas de la turbina de vapor
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Turbina múltiple o de varias etapas
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Pérdidas en las tuberías
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Rendimiento interno de un escalonamiento
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Rendimiento interno de la tubería. Factor de recuperación
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Rendimiento efectivo y potencia de un turbogrupo
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Relación entre la potencia y el gasto de vapor
Lección 4: Calderas de Vapor
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Introducción
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Balance de energía en un volumen de control con reacciones químicas
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Tipos de generadores de vapor
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Balances de masa, energía y exergía en una caldera
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Rendimiento de una caldera de vapor
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Ahorro energético en calderas
Lección 5: Centrales Termoeléctricas de Vapor
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El ciclo de Rankine
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Irreversibilidades internas en el ciclo de Rankine
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Mejoras del ciclo de Rankine
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Análisis termodinámico de un ciclo regenerativo
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Análisis termodinámico de una central termoeléctrica
Lección 6: Turbinas de Gas
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Introducción
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Turbinas de gas de combustión interna y combustión externa
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Ciclo de Brayton
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Ciclo de Brayton con irreversibilidades internas
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Otros ciclos de la turbina de gas
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Turbinas de gas industriales
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Instalaciones de ciclo combinado
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Turbina de gas de combustión externa
Lección 7: Motores Alternos de Combustión Interna
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Introducción
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Clasificación
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Ciclo operativo de un MEP
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Ciclo operativo de un MEC
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Ciclos de aire estándar
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Potencia efectiva de un MACI
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Curvas características
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La sobrealimentación
Lección 8: Cogeneración
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Introducción
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Generación y Cogeneración
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Ciclos de cabecera y ciclos de cola
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Tecnologías de Cogeneración
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Cogeneración en los sectores residencial y terciario
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Criterios de eficiencia de las plantas de Cogeneración
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El efecto de la irreversibilidades en una planta de Cogeneración
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Ventajas e inconvenientes de la Cogeneración
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Factores que contribuyen a fomentar la Cogeneración
-
Impacto medioambiental de las plantas de Cogeneración
Bibliografía
Tipo: | Título |
Básica | Calor y frío industrial I / por Juan A. de Andrés y Rodríguez-Pomatta, Santiago Aroca Lastra, Manuel García Gándara-- [3ª ed., 1ª reimp.]-- Madrid : UNED : Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales, 1994
ISBN 84-362-1597-4 (o.c.) Absys Biba |
Básica | Calor y frío industrial II / por Juan A. de Andrés y Rodríguez-Pomatta ... [et al.]-- Madrid : Universidad Nacional de Educación a Distancia : Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales, D.L. 1984
ISBN 84-362-1647-4 (o.c.) Absys Biba |
Básica | Centrales de vapor : estudio de la construcción, características del funcionamiento e integración de toda la maquinaria pesada y ligera de una central / G. A. Gaffert-- Barcelona : Reverté, 1981
ISBN 84-291-4830-2 Absys Biba |
Básica | Fundamentos de termodinámica técnica / Michael J. Moran; Howard N. Shapiro-- 2 ed./ correspondiente a la 4 ed. original-- Barcelona : Reverté, S.A., 2005
ISBN 84-291-4313-0 Absys Biba |
Básica | Problemas de motores térmicos : turbomáquinas térmicas, motores térmicos alternativos / Francisco Payri González-- Madrid : Universidad Politécnica, Escuela Tecnica Superior de Ingenieros industriales, 1977
ISBN 84-600-0897-5 Absys Biba |
Básica | Problemas de termodinámica aplicada / José María Sala Lizarraga, Luis María López González, Manuel M. Ruiz de Adana-- 2ª ed-- Logroño : Universidad de La Rioja, Servicio de Publicaciones, 2000
ISBN 84-95301-28-8 Absys Biba |
Básica | Termodinámica aplicada / José María Sala Lizarraga, Luis María López González, Víctor de la Peña Aranguren-- 2ª ed-- Logroño : Universidad de La Rioja, Servicio de Publicaciones, [2000]
ISBN 84-95301-26-1 Absys Biba |
Básica | Termodinámica lógica y motores térmicos / José Agüera Soriano-- 6ª ed. mejorada-- Madrid : Ciencia 3, D.L. 1999
ISBN 84-86204-98-4 Absys Biba |
Básica | Tratado moderno de termodinámica : (teoría y aplicaciones) / Hans D. Baher ; versión española por, Sebastián Gumá Pecci ; bajo la supervisión de, Ramón Simón Arias-- 2ª ed-- Barcelona : Tecnilibro, 1987
ISBN 84-7186-101-1 Absys Biba |
Recursos en Internet |
Metodología
Modalidades organizativas
Clases teóricas
Seminarios y talleres
Clases prácticas
Tutorías
Estudio y trabajo en grupo
Estudio y trabajo autónomo individual
Métodos de enseñanza
Método expositivo - Lección magistral
Estudio de casos
Resolución de ejercicios y problemas
Aprendizaje cooperativo
Organización
Actividades presenciales | Tamaño de grupo | Horas |
Clases prácticas de aula | Reducido | 12,00 |
Clases prácticas de laboratorio | Laboratorio | 6,00 |
Clases prácticas en aula informática | Informática | 10,00 |
Clases teóricas (incluido examen presencial) | Grande | 32,00 |
Total de horas presenciales | 60,00 |
Trabajo autónomo del estudiante | Horas |
Estudio autónomo, individual o en grupo | 25,00 |
Preparación de las prácticas y elaboración de cuaderno de prácticas | 5,00 |
Preparación en grupo de trabajos, presentaciones (orales, debates..), actividades en biblioteca o similar | 10,00 |
Resolución individual de ejercicios, cuestiones u otros trabajos, actividades en biblioteca o similar | 50,00 |
Total de horas de trabajo autónomo | 90,00 |
Evaluación
Sistemas de evaluación | Recuperable | No Recup. |
Trabajos y proyectos | | 15% |
Pruebas orales | | 5% |
Técnicas de observación | | 5% |
Informes y memorias de prácticas | | 15% |
Pruebas escritas | 60% | |
Total | 100% |
Comentarios
En el caso de alumnos a tiempo parcial (reconocidos como tales por la UR), las actividades de evaluación no recuperables, serán sustituidas por otras equivalentes siempre que la causa que concurrió para su no realización sea la misma por la que la Universidad le concedió el carácter de Estudiante a Tiempo Parcial.
Criterios críticos para superar la asignatura
Obtener como mínimo un 35% de la puntuación total de las pruebas escritas.