Nombre: ENERGÍA HIDRÁULICA Y CENTRALES HIDROELÉCTRICAS
Código: 523104008
Carácter: Optativa
ECTS: 4.5
Unidad Temporal: Cuatrimestral
Despliegue Temporal: Curso 4º - Primer cuatrimestre
Menciones/Especialidades: Mención en Recursos Energéticos, Combustibles y Explosivos
Lengua en la que se imparte: Castellano
Carácter: Presencial
Nombre y apellidos: SÁNCHEZ NIETO, MANUEL MARCELINO
Área de conocimiento: Mecánica de Fluidos
Departamento: Ingeniería Térmica y Fluidos
Teléfono: 968325523
Correo electrónico: manuelm.sanchez@upct.es
Horario de atención y ubicación durante las tutorias:
jueves - 16:00 / 18:00
HOSPITAL DE MARINA, planta 3, Despacho del Profesor
viernes - 09:00 / 11:00
HOSPITAL DE MARINA, planta 3, Despacho del Profesor
Titulaciones:
Doctor en Ingeniería Industrial en la Universidad Politécnica de Madrid (ESPAÑA) - 1999
Categoría profesional: Profesor Titular de Universidad
Nº de quinquenios: 5
Nº de sexenios: 1 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
[CG03 ]. Capacidad para diseñar, redactar y planificar proyectos parciales o específicos de las unidades definidas en el apartado anterior, tales como instalaciones mecánicas y eléctricas y con su mantenimiento, redes de transporte de energía, instalaciones de transporte y almacenamiento para materiales sólidos, líquidos o gaseosos, escombreras, balsas o presas, sostenimiento y cimentación, demolición, restauración, voladuras y logística de explosivos
[CG04 ]. Capacidad para diseñar, planificar, operar, inspeccionar, firmar y dirigir proyectos, plantas o instalaciones, en su ámbito
[CG06 ]. Capacidad para el mantenimiento, conservación y explotación de los proyectos, plantas e instalaciones, en su ámbito
[EE02 ]. Capacidad para conocer, comprender y utilizar los principios de obras e instalaciones hidráulicas. Planificación y gestión de recursos hidráulicos.
[T01 ]. Comunicarse oralmente y por escrito de manera eficaz
R01 Calcular y diseñar redes de tuberías a presión en instalaciones de energía hidráulica y analizarlas mediante herramientas y/o programas informáticos.
R02 Calcular el flujo de lámina libre y diseñar hidráulicamente los canales abiertos.
R03 Analizar los recursos hidráulicos disponibles a partir de estudios hidrológicos, y proyectar plantas de aprovechamiento del recurso hidráulico.
R04 Identificar los tipos de máquinas hidráulicas y describir las características y función de cada uno de los elementos que las componen.
R05 Diseñar instalaciones de turbinado y de acumulación por bombeo y emplear las curvas características en dichas instalaciones.
R06 Calcular y seleccionar las máquinas hidráulicas y el sistema de regulación más adecuado.
R07 Seleccionar y analizar el comportamiento de las turbinas hidráulicas en centrales hidroeléctricas.
R08 Aplicar criterios de aprovechamiento, transformación y gestión de los recursos de energía hidráulica.
R09 Realizar aportaciones orales y escritas de cierta envergadura académica conducentes a una actividad final con fluidez y corrección lingüística, amenidad expositiva y persuasión comunicativa.
Cálculo y diseño de redes de tuberías a presión. Flujo en canales abiertos. Introducción a la planificación y gestión integrada de recursos hidráulicos. Conceptos básicos de energía hidráulica: organización, tipos de centrales y proceso de selección. Balance energético y herramientas de análisis dimensional en turbomáquinas. Teoría general de turbomáquinas hidráulicas. Fenómenos de cavitación en turbomáquinas hidráulicas. Elementos para el cálculo de bombas y turbinas hidráulicas. Centrales hidroeléctricas: instalaciones hidráulicas. Centrales hidroeléctricas: tipos de centrales y regulación.
UD 1 Energía y recursos hidráulicos
Tema 1 Fuentes hidráulicas de energía
Tema 2 El recurso hidráulico. Elementos de Hidrología
UD 2 Flujo en conductos
Tema 3 Flujo desarrollado en tuberías.
Tema 4 Pérdidas de carga en tuberías.
Tema 5 Golpe de ariete.
Tema 6 Flujo en canales abiertos.
UD 3 Máquinas hidráulicas e instalaciones.
Tema 7 Teoría general de turbomáquinas hidráulicas.
Tema 8 Semejanza física en turbomáquinas.
Tema 9 Bombas centrífugas e impulsiones.
Tema 10 Turbinas hidráulicas e instalaciones de turbinado.
UD 4 CENTRALES HIDROELÉCTRICAS
Tema 11 Instalaciones hidráulicas en centrales hidroeléctricas.
Tema 12 Centrales hidroeléctricas. Regulación.
Sesiones de Laboratorio: Flujo en conducciones y Máquinas Hidráulicas
Se desarrollan diferentes sesiones de prácticas de laboratorio con el objeto de que los alumnos utilicen instrumentación de medida de presiones y caudales sobre instalaciones tipo tales como: bancos de ensayo de bombas y de turbinas hidráulicas, instalaciones para el cálculo de pérdidas de energía en tubo recto y en accesorios, etc. Las prácticas de laboratorio a desarrollar serán: 0. Conceptos previos. Determinación experimental de pérdidas de carga (instalación hidráulica) 1. Medidas de flujo en canales abiertos 2. Caracterización experimental de bombas centrífugas 3. Caracterización experimental del acoplamiento de bombas centrífugas 4. Caracterización experimental de turbinas Francis y Pelton 5. Ensayo del golpe de ariete en una instalación de bombeo
Sesiones en el Aula de Informática: Redes hidráulicas
Se desarrollarán sesiones de prácticas en el aula de informática con el objeto de que los alumnos aprendan a analizar y calcular redes de transporte de fluidos mediante programas informáticos a la vez que desarrollan sus habilidades computacionales. Práctica 6. Análisis de redes de transporte de fluidos a presión mediante EPANET.
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 2 Hydraulic power and resources
1. Hydro-power sources.
2. Hydraulic resources. Hydrology elements.
UD 1: Flow in ducts.
3. Previous concepts. Laminar and turbulent internal flow
3. Energy loses in pipes.
5. Water-hammer.
6. Flow in open channels.
Unit 3. HYDRAULIC MACHINERY. PUMPS, TURBINES AND INSTALLATIONS
7. Theory of turbomachinery
8. Similarity in turbomachinery.
9. Centrifugal pumps and pumping groups.
10. Hydraulic turbines and power plants.
Unit 4. HYDROELECTRIC PLANTS
11. Hydraulic systems in Hydroelectric power plants
12. Hydroelectric power plants. Types and operation.
Clase en aula convencional: teoría, problemas, casos prácticos, seminarios, etc.
Sesiones colectivas donde su utilizarán diversos enfoques docentes: aprendizaje cooperativo informal, la clase inversa, la clase magistral o el aprendizaje basado en proyectos. Se tratarán los temas de mayor complejidad y los procedimientos operativos necesarios. Se resolverán problemas tipo y se analizarán casos prácticos. Se enfatizará el trabajo en plantear métodos de resolución. Se plantearán problemas y/o casos prácticos para que el alumno los resuelva individualmente.
30
100
Clase en laboratorio: prácticas.
Las sesiones de laboratorio están destinadas a tomar contacto con instalaciones reales y a la realización de campañas de medición. Se entrenará la aplicación práctica de procedimientos como la puntualidad, preparación, coordinación de grupo, compresión de los aparatos, calidad de las mediciones.
3
100
Tutorías
Permiten que cada alumno pueda recibir una atención personalizada y contar con una monitorización de todo su trabajo.
Para resolver dudas y aclarar conceptos. También habrá resolución guiada de problemas por equipos.
4
50
Clase en aula de informática: prácticas.
Mediante las sesiones de aula de informática se pretende que los alumnos adquieran habilidades básicas computacionales y manejen programas de cálculo profesionales.
3
100
Clase en campo o aula abierta: prácticas.
Si las circunstancias lo permiten, se realizará alguna visita técnica.
4
100
Actividades de evaluación (sistema de evaluación continua).
Horas presenciales dedicadas a evaluación: exámenes y presentaciones.
5
100
Trabajo del estudiante: estudio o realización de trabajos individuales o en grupo.
Tareas asíncronas para programar según el criterio del alumno en orden a completar la asimilación de conocimientos y habilidades necesarios para preparar las actividades de evaluación.
86
0
Exámenes (orales o escritos)
Pruebas escritas u orales para acreditar la asimilación de contenidos y procedimientos. Constarán de dos partes: una parte teórica, para demostrar la adquisición de conocimientos y la capacidad de razonar en base a estos; y una parte práctica, en la que se comprobará la capacidad de resolver problemas de ingeniería por aplicación de los contenidos de la materia.
La calificación se obtendrá por media ponderada de las puntuaciones de ambas partes, donde la teoría tendrá un peso del 30% y los problemas un peso del 70%.
Cada uno de los parciales deberá alcanzar una puntuación mínima de 4/10 para poder aprobar la asignatura por curso.
Evalúa los resultados R03, R06, R07 y R08.
80 %
Realización o exposición de trabajos (informes, ejercicios, entregables, casos prácticos, etc.), individualmente o en grupo
Tareas entregables para acreditar la capacidad de síntesis y de comunicación tanto oral como escrita.
Evalúa los resultados R03, R06, R07 y R08.
5 %
Evaluación de prácticas de laboratorio, informática o campo
Actividades presenciales de interacción con sistemas reales en los que desarrollar capacidades de análisis, medición e interpretación de resultados.
Evalúa los resultados R01, R02, R04 y R05.
10 %
Técnicas de observación o registro (listas de control, rúbricas, etc.)
Controles de asistencia a las actividades presenciales obligatorias, como prácticas de laboratorio o participación en visitas técnicas o conferencias.
Recopilación de los resultados obtenidos en diferentes criterios de calidad complementarios, incluyendo el grado de desarrollo de cada criterio.
Evalúa los resultados R01, R02, R04 y R05.
5 %
Exámenes (orales o escritos)
Pruebas escritas u orales para acreditar la asimilación de contenidos y procedimientos. Constarán de dos partes: una parte teórica, para demostrar la adquisición de conocimientos y la capacidad de razonar en base a estos; y una parte práctica, en la que se comprobará la capacidad de resolver problemas de ingeniería por aplicación de los contenidos de la materia.
La calificación se obtendrá por media ponderada de las puntuaciones de ambas partes, donde la teoría tendrá un peso del 30% y los problemas un peso del 70%.
Evalúa los resultados R03, R06, R07 y R08.
80 %
Realización o exposición de trabajos (informes, ejercicios, entregables, casos prácticos, etc.), individualmente o en grupo
Tareas entregables para acreditar la capacidad de síntesis y de comunicación tanto oral como escrita.
Evalúa los resultados R03, R06, R07 y R08.
5 %
Evaluación de prácticas de laboratorio, informática o campo
Actividades presenciales de interacción con sistemas reales en los que desarrollar capacidades de análisis, medición e interpretación de resultados.
Evalúa los resultados R01, R02, R04 y R05.
10 %
Técnicas de observación o registro (listas de control, rúbricas, etc.)
Controles de asistencia a las actividades presenciales obligatorias, como prácticas de laboratorio o participación en visitas técnicas o conferencias.
Recopilación de los resultados obtenidos en diferentes criterios de calidad complementarios, incluyendo el grado de desarrollo de cada criterio.
Evalúa los resultados R01, R02, R04 y R05.
5 %
1. Información de los objetivos de cada unidad didáctica para informar a los alumnos de la meta compartida.
2. Realización de tests de control después de cada unidad didáctica.
3. Realización de tests de control antes de las prácticas de laboratorio.
En el sistema de evaluación continua, la nota mínima de cada examen parcial para promediar con el resto de actividades de evaluación es de 4/10 puntos.
Puesto que en el sistema de evaluación final se reproduce un esquema similar al de la evaluación continua, se mantiene la misma puntuación mínima de 4/10 puntos en las dos partes del examen correspondientes a los dos parciales del sistema de evaluación continua.
Dado el carácter aplicado de las prácticas de laboratorio y de aula de informática, su realización y superación del informe correspondiente tiene un carácter obligatorio para el alumno, tanto en el sistema de evaluación continua como para el sistema de evaluación final.
Las actividades correspondientes a realización de casos prácticos y a las prácticas de laboratorio y de aula de informática seguirán siendo vigentes hasta el siguiente curso académico, si se han superado al menos con 5/10 puntos.
Autor: Zamora Parra, Blas
Título: Máquinas hidráulicas
Editorial: Universidad Politécnica de Cartagena,
Fecha Publicación: 2016
ISBN: 9788416325191
Autor: Mott, Robert L.
Título: Mecánica de fluidos
Editorial: Pearson
Fecha Publicación: 2015
ISBN: 9786073232883
Autor: Viedma Robles, Antonio
Título: Teoría y problemas de máquinas hidraúlicas
Editorial: Horacio Escarabajal
Fecha Publicación: 2008
ISBN: 9788493296520
Autor: Cuesta Diego, Luis
Título: Aprovechamientos hidroeléctricos
Editorial: Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos, Garceta
Fecha Publicación: 2015
ISBN: 9788416228089
Autor: Crespo, Antonio
Título: Mecánica de fluidos
Editorial: Thomson
Fecha Publicación: 2006
ISBN: 9788497322928
Autor: Manuel M. Sánchez Nieto
Título: Centrales hidroeléctricas: Apuntes de la asignatura
Editorial: UPCT
Fecha Publicación: 2022
ISBN:
Autor: Manuel M. Sánchez Nieto
Título: CEntrales hidroeléctricas: prácticas de laboratorio
Editorial: UPCT
Fecha Publicación: 2023
ISBN:
Autor: Agüera Soriano, José
Título: Mecánica de fluidos incompresibles y turbomáquinas hidráulicas problemas resueltos
Editorial: Ciencia 3
Fecha Publicación: 1996
ISBN: 8486204747
Autor: Zoppetti Júdez, Gaudencio
Título: Centrales hidroeléctricas: su estudio, montaje, regulación y ensayo
Editorial: Gustavo Gili
Fecha Publicación: 1979
ISBN:
Autor: Mataix, Claudio
Título: Turbomáquinas hidráulicas
Editorial: ICAI
Fecha Publicación: 1975
ISBN: 8460066622
Autor: Roberson, John A.
Título: Hydraulic engineering
Editorial: John Wiley & Sons
Fecha Publicación: 1998
ISBN: 0471124664
Autor: Agüera Soriano, José
Título: Mecánica de fluidos incompresibles y turbomáquinas hidráulicas
Editorial: Ciencia 3
Fecha Publicación: 2002
ISBN: 84953910105
Autor: Çengel, Yunus A.
Título: Mecánica de fluidos fundamentos y aplicaciones
Editorial: McGraw-Hill
Fecha Publicación: 2018
ISBN: 9781456260941
Se utilizarán los recursos disponibles en el Aula Virtual de la UPCT (https://aulavirtual.upct.es). Se dispondrá de los Apuntes y Guiones de Prácticas de la asignatura (Manuel M. Sánchez Nieto), en formato digital.