Universidad Pública de Navarra - Nafarroako Univertsitate Publikoa

Módulo/Materia

MTE / M31. Ingeniería Térmica y de Fluidos.

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Descripción/Contenidos

Tema 1: Motores de Combustión Interna Alternativo (MCIA).

Tema 2: Turbomáquinas Térmicas (TMT).

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Descriptores

Motores de Combustión Interna Alternativos, Turbomáquinas Térmicas.

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Competencias genéricas

Las competencias genéricas que un alumno debería adquirir en esta asignatura son:

 

CG1 - Capacidad para la redacción, firma y desarrollo de proyectos en el ámbito de la ingeniería industrial que tengan por objetola construcción, reforma, reparación, conservación, demolición, fabricación, instalación, montaje o explotación de: estructuras,equipos mecánicos, instalaciones energéticas, instalaciones eléctricas y electrónicas, instalaciones y plantas industriales y procesosde fabricación y automatización.

 

CG2 - Capacidad para la dirección de las actividades objeto de los proyectos de ingeniería mecánica que tengan por objeto laconstrucción, reforma, reparación, conservación, demolición, fabricación, instalación, montaje o explotación de: estructuras,equipos mecánicos, instalaciones energéticas, instalaciones eléctricas y electrónicas,instalaciones y plantas industriales y procesosde fabricación y automatización

 

CG4 - Capacidad de resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, razonamiento crítico y de comunicar ytransmitir conocimientos, habilidades y destrezas en el campo de la Ingeniería Industrial

 

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Competencias específicas

Las competencias específicas que un alumno debería adquirir en esta asignatura son:

         ·  CM3: Poseer conocimientos aplicados de ingeniería térmica.

 

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Resultados aprendizaje

Cuando termine la formación, el estudiante debe ser capaz de:

 

R1 - Plantear sistemas y realizar proyectos complejos de motores y máquinas térmicas.

R2 - Conocer suficientemente los motores y máquinas térmicas para poder seguir avanzando en el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y le dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.

R3 - Expresar y comunicar ideas y sistemas relacionados con motores y máquinas térmicas.

R4 - Dominar los cálculos necesarios de motores y máquinas térmicas.

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Metodología

 

Actividad formativa	Nº horas presenciales	Nº horas no presenciales
A-1 Clases expositivas/participativas	45
A-2 Prácticas	15
A-3 Debates, puestas en común, tutoría grupos.
A-4 Elaboración de trabajo		20
A-5 Lecturas de material
A-6 Estudio individual		66
A-7 Exámenes, pruebas de evaluación	2
A-8 Tutorías individuales	2
Total	64	86

 

La asignatura Motores de Combustión Interna Alternativos y Turbomáquinas Térmicas tiene tiene carácter teórico-práctico, combinando clases expositivas, clases participativas dirigidas, actividades y trabajos en grupo y aprendizaje autónomo por parte del estudiante.

Las clases expositivas consistirán en la explicación teórica de los aspectos fundamentales de cada tema, así como la resolución de dudas y cuestiones planteadas por los alumnos a partir de su aprendizaje autónomo de cada tema.

Como parte de las actividades prácticas, individuales y/o grupales, se realizarán ejercicios prácticos, un trabajo de la asignatura, prácticas de taller y, en su caso, visita a una instalación representativa.

Para comprender la asignatura y obtener un rendimiento adecuado de la misma, será necesario que el alumnado lleve a cabo un trabajo continuado alrededor de las siguientes actividades:

·     Asistir a clase regularmente.

·     Realizar una lectura reflexiva y un estudio profundo del material que se aporte o indique en cada tema.

·     Realizar los ejercicios y problemas que se propongan a lo largo del curso.

·     Participar activamente en clase.

·     Consulta de dudas surgidas en el estudio de la materia en los horarios dispuestos por el profesor a tal efecto.

Como complemento docente se utilizará el Aulario Virtual, una herramienta que permite un mejor aprovechamiento de la asignatura. A través de él se indicará el calendario de las diferentes actividades de la asignatura, se podrá acceder al material docente y se utilizará para el envío de los trabajos solicitados en clase.

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Evaluación

A lo largo del curso se propondrá la realización de diversas actividades de evaluación. Dichas actividades consistirán en:

• Elaboración de informes de prácticas.
• Examen parcial de evaluación continua.
• Examen final de evaluación continua.
• Elaboración de un trabajo en el que se apliquen los conocimientos teóricos y prácticos de la asignatura.
• Presentación oral pública del trabajo desarrollado.

A lo largo del curso se fomentará el debate. La participación de los alumnos será muy conveniente, tanto en las clases de carácter teórico como en las carácter práctico.

A mediados del semestre se evaluarán los conocimientos adquiridos mediante la realización de un examen parcial teórico-práctico de respuesta larga.

Al concluir el semestre se realizará un examen final escrito teórico-práctico de respuesta larga, en el que se evaluará el contenido global del curso.

En el caso de que la suma de las calificaciones obtenidas en el examen parcial (calculada sobre 1 punto) y el final (calculada sobre 6 puntos) sean igual o superior a 3.5 puntos sobre 7 (3.5/7), la calificación final de la asignatura se desglosará de la siguiente forma:

• 10% examen parcial.
• 60% examen final.
• 10% actividades e informes de las sesiones prácticas.
• 10% elaboración y entrega de un trabajo de la asignatura.
• 10% exposición oral del trabajo de la asignatura.

Para aprobar la asignatura será necesario que la calificación final de la asignatura sea igual o superior a 5/10.

Se realizará un examen de recuperación del examen final, de carácter teórico-práctico y de respuesta larga, al que podrán presentarse los alumnos y alumnas que lo deseen.

En el caso de que la suma de las calificaciones obtenidas en el examen parcial (calculada sobre 1 punto) y el final (calculada sobre 6 puntos) sean inferior a 3.5 puntos sobre 7, la calificación final de la asignatura cualitativa será de suspenso y la cuantitativa será la suma ponderada de las calificaciones del examen parcial con la más alta obtenida en uno de los exámenes finales (examen de evaluación continua y de recuperación).

Solamente aquellos estudiantes que no se hayan presentado a ninguno de los dos exámenes finales constarán en actas como no presentados.

 

Resultado de aprendizaje	Sistema de evaluación	Peso (%)	Carácter recuperable
R2, R3, R4	Prueba parcial de respuesta larga	10	No
R1, R2, R3, R4	Prueba final de respuesta larga	60	Si, mediante el examen final de recuperación
R1, R2, R3, R4	Trabajos e informes	10	No
R3	Presentaciones orales	10	No
R2, R3, R4	Pruebas e informes de trabajo experimental	10	No

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Temario

Tema 1: Motores de Combustión Interna Alternativo (MCIA)

1.1.       El Motor Térmico.

1.1.1.    Definición de motor térmico y máquina térmica.

1.1.2.    Clasificación de los motores térmicos.

1.1.3.    Tipos de motores térmicos y campo de aplicación de cada uno de ellos.

1.2.       Motores de Combustión Interna Alternativo.

1.2.1.    Descripción básica de un motor alternativo.

1.2.2.    Motor de encendido provocado MEP y motor de encendido por compresión MEC.

1.2.3.    Ciclo de 4 tiempos.

1.2.4.    Ciclo de 2 tiempos.

1.2.5.    Parámetros fundamentales.

1.3.       Ciclos Termodinámicos en MCIA.

1.3.1.    Descripción y utilidad.

1.3.2.    Ciclos de aire.

1.3.3.    Ciclos aire combustible.

1.3.4.    Comparación entre los diferentes ciclos de aire.

1.3.5.    Comparación entre los ciclos indicadosy los ciclos termodinámicos.

1.4.       Pérdidas de Calor y Pérdidas Mecánicas.

1.4.1.    Pérdidas de calor y balance térmico de un motor.

1.4.2.    Sistema de refrigeración.

1.4.3.    Pérdidas mecánicas.

1.4.4.    Lubricación en los motores. Aceites.

1.4.5.    Sistemas de engrase.

1.5.       Combustibles y Combustión en MCIA

1.5.1.    Introducción.

1.5.2.    Propiedades de los combustibles.

1.5.3.    Proceso químico en la combustión.

1.5.4.    Combustión en los MEP.

1.5.5.    Combustión en los MEC.

1.5.6.    Cámaras de combustión.

1.6.       Alimentación en MCIA.

1.6.1.    Preparación de la mezcla en los MEP

1.6.2.    Inyección de gasolina.

1.6.3.    Carburación.

1.6.4.    Alimentación con combustibles gaseosos

1.6.5.    Formación de la mezcla en los MEC

1.6.6.    Equipos de inyección.

1.7.       Renovación de la Carga en MCIA.

1.7.1.    Rendimiento volumétrico.

1.7.2.    Procesos de admisión y escape ideales en motores de 4 tiempos.

1.7.3.    Factores más influyentes en el rendimiento volumétrico.

1.7.4.    Sistemas de barrido en motores de 2 tiempos,

1.7.5.    Evaluación de la renovación de la carga en motores de 2 tiempos.

1.7.6.    Escape en motores de 2 tiempos.

1.8.       Sobrealimentación en MCIA.

1.8.1.    Introducción.

1.8.2.    Tipos de sobrealimentación.

1.8.3.    Sobrealimentación en MEC

1.8.4.    Sobrealimentación en MEP

1.9.       Contaminación en MCIA

1.9.1.    Introducción.

1.9.2.    Composición de los gases de escape.

1.9.3.    Formación de los contaminantes.

1.9.4.    Medición de los contaminantes.

1.9.5.    Soluciones aportadas para reducir la emisión de contaminantes en los gases de escape.

1.10.     Elementos del motor.

1.10.1.  Introducción.

1.10.2.  Elementos fijos del motor.

1.10.3.  Elementos móviles del motor.

1.10.4.  Distribución.

 

Tema 2: Turbomáquinas Térmicas (TMT)

2.1.      Turbinas de vapor.

2.1.1.   Introducción.

2.1.2.   Ciclo Rankine básico de las turbinas de vapor.

2.1.3.   Factores más importantes que influyen en el ciclo de Rankine.

2.1.4.   Balance energético. Consumo específico de vapor y calor.

2.1.5.   Ciclo Rankine con recalentamiento intermedio.

2.1.6.   Ciclo Rankine regenerativo.

2.1.7.   Ciclo de cogeneración de energía eléctrica y vapor.

2.2.      Turbinas de gas.

2.2.1.   Introducción.

2.2.2.   Ciclo Brayton.

2.2.3.   Balance energético de una turbina de gas.

2.2.4.   Ciclo Brayton con regeneración.

2.2.5.   Ciclo combinado de gas y vapor.

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Bibliografía

Acceda a la bibliografía que el profesorado de la asignatura ha solicitado a la Biblioteca.

Bibliografía básica:

• Apuntes de la asignatura.
• SOPENA, C. "Motores de Combustión Interna Alternativos". Apuntes. Dpto. Ingeniería Mecánica, Energética y Materiales de la Universidad Pública de Navarra.
• SOPENA, C. "Turbomáquinas Térmicas". Apuntes. Dpto. Ingeniería Mecánica, Energética y Materiales de la Universidad Pública de Navarra.

Bibliografía complementaria:

• MUÑOZ, N. Y PAYRI, F. "Motores de combustión Interna Alternativos". E.T.S.I. Industriales de Madrid. ISBN 84-86451-01-09.
• MUÑOZ, M y PAYRI, F. "Turbomáquinas Térmicas". Sección de publicaciones de la E.T .S.I.Industriales de Madrid. ISBN 84-7484-002-3.
• MATAIX, C. "Turbomáquinas Térmicas". Editorial Dossat. Madrid. ISBN 84-237-0727-X.
• HEYWOOD, J.B. "Internal Combustion Engine Fundamentals". McGraw-Hill. ISBN 0-07-100499-8.
• STONE, R. "Introduction Internal Combustion Engines". SAE Publications. ISBN 1-56091-390-8.
• FERGUSON, C.R. "Internal Combustion Engines". John Wiley & Sons. ISBN 0-471-83705-9.
• GIACOSA, D. "Motores Endotérmicos". Ediciones Omega. Barcelona. ISBN 84-282-0848-4.
• TAYLOR, C. "The Internal Combustion Engines in Theory and Practice". The MIT Press. ISBN 0-262-70026-3.
• SCHEGLIAIEV, A.V. "Turbinas de vapor". Editorial Mir.
• COHEN, H, ROGERS, GFC y SARAVANAMUTTO. "Gas Turbine Theory" "Longman Scientific & Technical. ISBN 0-582-30539-X.
• LEFEBVRE, ARTHUR H. "Gas turbine Combustion". Hemisphere Publishing Corporation. New York. ISBN1-56032-673-5.

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Idiomas

Castellano.

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Lugar de impartición

Campus de Tudela. Aula 204. 

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