Nombre: TRANSMISIÓN DE CALOR
Código: 509103006
Carácter: Obligatoria
ECTS: 4.5
Unidad Temporal: Cuatrimestral
Despliegue Temporal: Curso 3º - Primer cuatrimestre
Menciones/Especialidades:
Lengua en la que se imparte: Castellano
Carácter: Presencial
Nombre y apellidos: LUNA ABAD, JUAN PEDRO
Área de conocimiento: Máquinas y Motores Térmicos
Departamento: Ingeniería Térmica y Fluidos
Teléfono: 968325515
Correo electrónico: jp.lunaabad@upct.es
Horario de atención y ubicación durante las tutorias:
miércoles - 12:00 / 14:30
EDIFICIO DE LA ETSINO Y LA EICM, planta 2, Despacho 2.40
Este horario es para el primer cuatrimestre. Se recomienda encarecidamente enviar antes un e-mail para confirmar asistencia. La tutoría puede realizarse de forma presencial, siempre que las autoridades sanitarias o la situación actual de pandemia lo permitan y/o por videoconferencia vía TEAMS.
Teléfono de contacto: 968 32 55 15
Dirección e-mail: jp.lunaabad@upct.es
miércoles - 16:00 / 19:30
EDIFICIO DE LA ETSINO Y LA EICM, planta 2, Despacho 2.40
Este horario es para el primer cuatrimestre. Se recomienda encarecidamente enviar antes un e-mail para confirmar asistencia. La tutoría puede realizarse de forma presencial, siempre que las autoridades sanitarias o la situación actual de pandemia lo permitan y/o por videoconferencia vía TEAMS.
Teléfono de contacto: 968 32 55 15
Dirección e-mail: jp.lunaabad@upct.es
Titulaciones:
Categoría profesional: Profesor Permanente Laboral
Nº de quinquenios: 4
Nº de sexenios: 1 de investigación
Curriculum Vitae: Perfil Completo
Responsable de los grupos: G1
Nombre y apellidos: ZUECO JORDÁN, JOAQUÍN
Área de conocimiento: Máquinas y Motores Térmicos
Departamento: Ingeniería Térmica y Fluidos
Teléfono: 968325989
Correo electrónico: joaquin.zueco@upct.es
Horario de atención y ubicación durante las tutorias: Las tutorías se realizarán a demanda del estudiante mediante solicitud remitida al correo joaquin.zueco@upct.es
Titulaciones:
Doctor en Doctor Ingeniero Industrial por la UPCT en la Universidad Politécnica de Cartagena (ESPAÑA) - 2003
Categoría profesional: Catedrático de Universidad
Nº de quinquenios: 5
Nº de sexenios: 4 de investigación
Curriculum Vitae: Perfil Completo
[CB4 ]. Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado
[CG4 ]. Capacidad de resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, razonamiento crítico y de comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en el campo de la Ingeniería Industrial.
[CG7 ]. Capacidad de analizar y valorar el impacto social y medioambiental de las soluciones técnicas.
[CE7 ]. Conocimientos de termodinámica aplicada y transmisión de calor. Principios básicos y su aplicación a la resolución de problemas de ingeniería.
[CT1 ]. Comunicarse oralmente y por escrito de manera eficaz.
[CT6 ]. Aplicar criterios éticos y de sostenibilidad en la toma de decisiones.
1. Conocer, entender y saber calcular los intercambios de calor con conducción, aislamiento térmico, superficies aleteadas, en diferentes superficies en
situación estacionaria y no estacionaria.
2. Aprender, definir, entender, y saber calcular acerca de los fenómenos convectivos que se producen entre un fluido y el sólido con el que
interacciona.
3. Aprender, definir, entender, utilizar y saber calcular acerca de los fenómenos radiativos.
4. Aprender, definir, entender, utilizar y saber calcular acerca de los intercambiadores de calor como aplicación práctica de las unidades didácticas
anteriores.
Mecanismos básicos de la transmisión de calor. Problemas típicos de transmisión de calor en la industria. Conducción de calor. Cálculo de aislamiento térmico. Estudio de superficies adicionales. Convección: determinación de coeficientes de transmisión de calor. Transmisión de calor bifásica. Intercambiadores de calor. Radiación térmica. Intercambio de energía radiante.
UD 1. Introducción a la transmisión de calor
Tema 1. Conceptos básicos de la transmisión de calor
UD 2. Transmisión de calor por conducción
Tema 2. Fundamentos de transmisión de calor por conducción
Tema 3. Superficies extendidas. Aletas
Tema 4. Conducción unidimensional y bidimensional en régimen permanente
Tema 5. Conducción en régimen transitorio
UD 3. Transmisión de calor por convección
Tema 6. Fundamentos de transmisión de calor por convección
Tema 7. Convección forzada externa
Tema 8. Convección forzada interno
Tema 9. Convección libre
UD 4. Intercambiadores de calor
Tema 10. Intercambiadores de calor
UD 5. Transmisión de calor por radiación
Tema 11. Fundamentos de la transmisión de calor por radiación
Tema 12. Intercambio de radiación entre superficies
UD2, 3, 4: Prácticas de Informática
Sesiones en el Aula de Informática: Se realizarán cuatro sesiones con el objeto de que los alumnos resuelvan problemas de transferencia de calor mediante programas informáticos a la vez que desarrollan sus habilidades computacionales. Las prácticas de Aula de Informática serán: Práctica I1. Empleo del software EES para la resolución de problemas de conducción de calor en régimen transitorio. Práctica I2. Empleo del software EES para la resolución de problemas de convección. Práctica I3. Análisis y diseño térmico e hidráulico de intercambiadores de calor de doble tubo mediante el software DETHE. Práctica I4. Análisis y diseño térmico e hidráulico de un intercambiador de calor de carcasa-tubos mediante el software DETHE.
La Universidad Politécnica de Cartagena considera como uno de sus principios básicos y objetivos fundamentales la promoción de la mejora continua de las condiciones de trabajo y estudio de toda la Comunidad Universitaria. Este compromiso con la prevención y las responsabilidades que se derivan atañe a todos los niveles que integran la Universidad: órganos de gobierno, equipo de dirección, personal docente e investigador, personal de administración y servicios y estudiantes. El Servicio de Prevención de Riesgos Laborales de la UPCT ha elaborado un "Manual de acogida al estudiante en materia de prevención de riesgos" que puedes encontrar en el Aula Virtual, y en el que encontraras instrucciones y recomendaciones acerca de cómo actuar de forma correcta, desde el punto de vista de la prevención (seguridad, ergonomía, etc.), cuando desarrolles cualquier tipo de actividad en la Universidad. También encontrarás recomendaciones sobre cómo proceder en caso de emergencia o que se produzca algún incidente. En especial, cuando realices prácticas docentes en laboratorios, talleres o trabajo de campo, debes seguir todas las instrucciones del profesorado, que es la persona responsable de tu seguridad y salud durante su realización. Consúltale todas las dudas que te surjan y no pongas en riesgo tu seguridad ni la de tus compañeros.
UD 1. Introduction
Lesson 1. Basic concepts of heat transfer
UD 2. Heat conduction
Lesson 2. Fundamentals of heat conduction
Lesson 3. Extended surfaces. Fins
Lesson 4. 1D and 2D steady-state heat conduction
Lesson 5. Transient heat conduction
UD 3. Convection
Lesson 6. Fundamentals of convection
Lesson 7. Forced convection. External flows.
Lesson 8. Forced convection. Internal flows.
Lesson 9. Natural convection
UD 4. Heat exchangers
Lesson 10. Heat exchangers
UD 5. Radiation
Lesson 11. Fundamentals of radiation
Lesson 12. Radiative Exchange between surfaces
OBJETIVOS DEL APRENDIZAJE:
Los contenidos de la asignatura se han agrupado en cinco unidades didácticas:
UD 1. Introducción a la transmisión de calor. Los objetivos de aprendizaje de esta unidad didáctica son:
-Definir las variables típicas de la transmisión de calor (calor, temperatura, flujo)
-Introducir las variables termofísicas que influyen en la transferencia de calor
-Presentar los tres mecanismos básicos de transmisión: conducción, convección y radiación.
UD 2. Transmisión de calor por conducción. Los objetivos de aprendizaje de esta unidad didáctica son:
-Presentar la ecuación de conducción de calor general, y discutir las hipótesis que permiten simplificarla para el estudio de fenómenos de conducción 1D.
-Enunciar la ley de Fourier y calcular flujos de calor a través de paredes planas y cilíndricas, simples y compuestas.
-Aplicar la ecuación de conducción de calor al estudio de superficies extendidas. Elaborar una expresión para el cálculo de tubos aleteados.
-Dimensionar superficies de intercambio térmico con aletas exteriores circulares y rectas.
UD 3. Transmisión de calor por convección. Los objetivos de aprendizaje de esta unidad didáctica son:
-Enunciar la ley de enfriamiento de Newton, y discutir la naturaleza del coeficiente de convección.
-Aplicar la ley de enfriamiento de Newton al cálculo y al dimensionamiento de superficies de transferencia de calor.
-Calcular flujos de calor a través de superficies expuestas a convección libre o forzada, en flujo interno o externo.
UD 4. Transmisión de calor por radiación. Los objetivos de aprendizaje de esta unidad didáctica son:
-Enunciar la ley de Stefan-Boltzman y discutir sobre los fenómenos de transmisión de calor por radiación.
-Calcular el calor intercambiado entre superficies por radiación, y mediante mecanismos combinados de convección-radiación.
UD 5. Intercambiadores de calor. Los objetivos de aprendizaje de esta unidad didáctica son:
-Presentar las características constructivas clásicas de intercambiadores de calor.
-Definir la eficiencia de un intercambiador de calor, y las curvas de evolución de temperatura en intercambiadores tubulares.
-Analizar y dimensionar intercambiadores de carcasa y tubo por los métodos LTMD y EPSILON-NTU.
Clase en aula convencional: teoría, problemas, casos prácticos, seminarios, etc.
Clase expositivas teóricas y de problemas
31
100
Clase en laboratorio: prácticas.
laboratorio de Termodinámica
2
100
Clase en aula de informática: prácticas.
Actividades en sala de informática.
8
100
Actividades de evaluación (sistema de evaluación continua).
Realización de dos parciales
4
100
Actividades de evaluación (sistema de evaluación final).
Realización de exámenes globales
8
100
Tutorías.
Tutorías individuales o de grupo
6
100
Trabajo del estudiante: estudio o realización de trabajos individuales o en grupo.
Horas de estudio y de repaso del estudiante
76
0
Pruebas escritas oficiales: Se evaluará especialmente el aprendizaje individual por parte del alumno de los contenidos específicos disciplinares abordados.
- Se hará un primer parcial: 35 % (del total de este apartado)
- Se hará un segundo parcial: 40 % (del total de este apartado)
- Cuestiones teóricas y/o teórico-prácticas. Se evalúan los conocimientos teóricos (30 % de la nota del
examen).
- Problemas. Entre 1 y 3 problemas de media o larga extensión. Se evalúa principalmente la
capacidad de aplicar conocimientos a la práctica y la capacidad de análisis (70 % de la nota del
examen).
Se evalúan todos los resultados del aprendizaje y las competencias asociadas
75 %
Evaluación por el profesor, Autoevaluación y Coevaluación (evaluación por compañeros) mediante criterios de calidad desarrollados (rúbricas) de informes de laboratorio, problemas propuestos, actividades de Aprendizaje Cooperativo, etc.
Prácticas de la asignatura (25%):
Se evalúan las destrezas y habilidades para el manejo de programas informáticos desarrollados específicamente para la resolución de problemas de transmisión de calor. Se evaluarán diferentes entregas realizadas durante el desarrollo de las prácticas. Eventualmente podrá completarse la evaluación con la entrega de informes en soporte informático sobre las sesiones prácticas realizadas.
Se articula un procedimiento opcional para aquellos estudiantes que deseen realizar la evaluación de prácticas (30% de la nota total), mediante una actividad a realizar el mismo día del examen final o extraordinario. El lugar y fecha de realización de esta prueba se indicará en la misma convocatoria del examen, se procurará que la fecha coincida con la del examen siempre que sea posible. El único requisito, es tener una calificación en prácticas inferior a 3 puntos (sobre 10). En todo caso, no se exige un mínimo en prácticas para aprobar la asignatura.
25 %
Sistema de evaluación final: prueba única sobre contenidos teóricos, aplicados y/o aspectos prácticos de la asignatura
Sistema y criterios de evaluación:
Si se ha superado uno de los dos parciales con nota igual o superior a 4 (en la evaluación continúa), se examinará del parcial no superado, con las mismas condiciones que en el proceso de evaluación continúa.
En caso contrario (no haber alcanzado una nota mayor o igual que 4 en ningún parcial), se realizará un examen global que constará:
Cuestiones teóricas y/o teórico-prácticas: 30 % de la nota del examen.
En la prueba final y extraordinaria es necesario alcanzar un mínimo de 3 puntos sobre 10 en la parte de teoría para superar la asignatura.
Problemas: Entre 1 y 3 problemas de media o larga extensión. Se evalúa principalmente la capacidad de aplicar conocimientos a la práctica y la capacidad de análisis. 70 % de la nota del examen.
Se evalúan todos los resultados del aprendizaje y las competencias asociadas.
75 %
Sistema de evaluación final: pruebas complementarias (integración de actividades realizadas durante el cuso)
Las prácticas suponen un 25 % de la nota final y son prácticas de sala de informática.
Se evalúan los cálculos realizados, la corrección del informe técnico y/o test realizado. Se evalúan las destrezas y habilidades para el manejo de programas informáticos desarrollados específicamente para la resolución de problemas de transmisión de calor. Se evaluarán diferentes entregas realizadas durante el desarrollo de las prácticas. Eventualmente podrá completarse la evaluación con la entrega de informes en soporte informático sobre las sesiones prácticas realizadas.
Se articula un procedimiento opcional para aquellos estudiantes que deseen realizar la evaluación de prácticas (25% de la nota total), mediante una actividad a realizar el mismo día del examen final o extraordinario. El lugar y fecha de realización de esta prueba se indicará en la misma convocatoria del examen, se procurará que la fecha coincida con la del examen siempre que sea posible. El único requisito, es tener una calificación en prácticas inferior a 3 puntos (sobre 10). En todo caso, no se exige un mínimo en prácticas para aprobar la asignatura.
25 %
1. Para promediar entre exámenes parciales, se deberá alcanzar una nota mínima de 4 puntos sobre 10 en cada uno de ellos.
Si la nota de un parcial es igual o mayor a 4 se guarda para el examen final y la prueba extraordinaria, y se considerará parcial superado.
La modalidad de examen final (y extraordinario) puede ser:
i) Realización de un solo parcial (si el otro se ha superado)
ii) Examen final con contenido de ambos parciales en caso de no haber superado ningún parcial en la evaluación continúa.
La nota de prácticas se tendrá en cuenta para promediar la nota final cuando se haya obtenido una nota igual o mayor de 4 en cada uno de los parciales, o bien se haya alcanzado un 4 en la prueba final o extraordinaria.
2. Los alumnos que falten a dos o más sesiones de prácticas se examinarán de todas las prácticas mediante un examen de prácticas a realizar el mismo día que el examen de la asignatura.
Autor: Çengel, Yunus A.
Título: Transferencia de calor y masa fundamentos y aplicaciones
Editorial: McGraw-Hill
Fecha Publicación: 2011
ISBN: 9786071505408
Autor: Corberán Salvador, José Miguel
Título: Problemas escogidos de transmisión de calor
Editorial: Universitat Politecnica
Fecha Publicación: 1997
ISBN: 8492250216
Autor: Incropera, Frank P.
Título: Fundamentos de transferencia de calor
Editorial: Prentice Hall Hispanoamericana
Fecha Publicación: 1999
ISBN: 9701701704
Autor: Çengel, Yunus A.
Título: Transferencia de calor y masa un enfoque práctico
Editorial: McGraw-Hill
Fecha Publicación: 2007
ISBN: 970106173
Autor: Madrid García, Carmelo Nicolás
Título: Problemas de transmisión del calor
Editorial: Horacio Escarabajal
Fecha Publicación: 2004
ISBN: 8493296678
Autor: Pinazo Ojer, José Manuel
Título: Problemas de transmisión de calor
Editorial: Universidad Politécnica
Fecha Publicación: 1998
ISBN: 847721686
Autor: Chapman, Alan J.
Título: Transmisión del calor
Editorial: Bellisco
Fecha Publicación: 1990
ISBN: 8485198425
- Asignatura en Aula Virtual: Enlaces a páginas web, presentaciones visuales, vídeos y otros
recursos de utilidad para resolución de ejercicios y problemas así como para complementar la
teoría.
- Apuntes de la asignatura en formato electrónico.
- https://thermosuite.com/dethe