La Ingeniería Térmica es una asignatura obligatoria del Plan de Estudios para la obtención de los Grados en Ingeniería Química Industrial, Ingeniería Mecánica e Ingeniería en Electrónica Industrial y Automática. Se imparte, de forma agrupada para las tres titulaciones, durante en el primer cuatrimestre del segundo curso.

Se trata de una asignatura que cubre los principios básicos de la termodinámica y la transmisión general de calor y su aplicación a la resolución de problemas de ingeniería.



Antes de abordar el estudio de la asignatura Ingeniería Térmica se recomienda haber cursado Fundamentos Físicos de Ingeniería y tener una base adecuada en cálculo y algebra.



El tratamiento general será eminentemente práctico, con análisis de casos reales. El alumno/a desarrollará habilidades de resolución de problemas, manejo de tablas y diagramas, así como uso de software de aplicación muy sencillo que le permitirá introducirse también en sencillas programaciones. Asimismo tomará contacto con el valor real de simulaciones de casos prácticos y del uso de aproximaciones numéricas.



La Ingeniería Térmica constituye la base de la asignatura Instalaciones y Maquinas Térmicas (Grado en Ingeniería Mecánica) y está vinculada con la Mecánica de Fluidos, al ser competencia de esta asignatura los balances de masa, energía y entropía, las propiedades de las sustancias puras y los mecanismos fundamentales de la transferencia de calor.

El objetivo de la asignatura es comprender, estudiar y analizar los intercambios de energía y los mecanismos de transferencia de calor de los sistemas térmicos.

• Los resultados de aprendizaje a conseguir por el alumnado tras cursar la asignatura son los siguientes:

• Aplicar razonadamente los balances de energía en los principales equipos que forman parte de las instalaciones térmicas

• Analizar los equipos e instalaciones térmicas con las herramientas derivadas del segundo principio e interpretar los resultados en términos de ahorro y eficiencia energética

• Identificar y analizar los modos de transmisión de calor y reflexionar sobre los posibles medios de aumentar o reducir la tasa de transmisión de calor

• Manejar con soltura diversas formas de representación, como gráficas, tablas, diagramas o formulaciones, tanto para extraer información como para utilizarlas a la hora de expresar resultados

• Trabajo en equipo para abordar procesos de mayor amplitud. Plantear hipótesis de trabajo, seleccionar modelos adecuados para el análisis, diseñar procedimientos sistemáticos para determinar la influencia de parámetros seleccionados, interpretar resultados proporcionando comentarios o conclusiones pertinentes

• Mostrar actitud creativa, defendiendo y rebatiendo ideas sobre los problemas propuestos y realizando aportaciones y críticas constructivas

Se trabajan las siguientes competencias:



C3- Conocimiento en materias básicas y tecnológicas, que les capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y les dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones



C4- 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 de carácter industrial..



C13- Aplicar las estrategias propias de la metodología científica: analizar la situación problemática cualitativa y cuantitativamente, plantear hipótesis y soluciones utilizando los modelos propios de la ingeniería industrial.



C14- Trabajar eficazmente en grupo integrando capacidades y conocimientos para adoptar decisiones en el ámbito de la ingeniería industrial.



CRI1 - Conocimientos de termodinámica aplicada y transmisión de calor. Principios básicos y su aplicación a la resolución de problemas de ingeniería.

Tema 1.- Introducción: conceptos básicos de Termodinámica



tema 2.- La energía y la Primera Ley de la Termodinámica.



tema 3.- Análisis de las sustancias puras



tema 4.- Análisis energético de los sistemas.



tema 5.- El segundo principio de la Termodinámica



tema 6.- La entropía. Balances de entropía.



tema 7.- Conceptos básicos de transmisión de calor.



tema 8.- Transmisión de calor por conducción,



tema 9.- Transmisión de calor por convección.



tema 10.- Transmisión de calor por radiación.

Se van a utilizar las metodologías del Aprendizaje Cooperativo (AC) y del Aprendizaje Basado en Problemas (ABP) para desarrollar las competencias y alcanzar los objetivos de aprendizaje de la asignatura, ya que es una metodología que permite implicar de una manera activa al alumno en su proceso de aprendizaje.



La docencia, tanto en las clases magistrales como en las de prácticas de aula, se realizará de una manera colaborativa con el alumnado, de manera que éstos trabajaran en grupos de 3/4 alumno/as. La primera parte constará la mayoría de las veces de una exposición del tema y a continuación se trabajarán los contenidos de dichas exposiciones mediante la resolución de problemas.



A lo largo de la asignatura el alumnado tendrá que resolver los problemas que se planteen asociados al tema en estudio y analizar de una manera crítica las soluciones obtenidas, proponiendo para ello propuestas razonadas.



A partir de los datos experimentales recogidos en el laboratorio, el alumnado podrá analizar el comportamiento real de los sistemas termodinámicos y de los fenómenos de transferencia de calor. Para el cálculo y el análisis del comportamiento termodinámico se utilizará el software EES y para el análisis de los mecanismos de transferencia de calor el software ANSYS FLUENT.

• Sistema de Evaluación Final
• Herramientas y porcentajes de calificación:
  • Prueba escrita a desarrollar (%): 30
  • Realización de prácticas (ejercicios, casos o problemas) (%): 30
  • Trabajos en equipo (resolución de problemas, diseño de proyectos) (%): 40

La EVALUACION CONTINUA será obligatoria, excepto para los alumno/as que lo justifiquen adecuadamente. Consistirá en:



1- Tareas y entregables con una valoración conjunta del 40 % sobre el total. Se trabajarán diferentes metodologías como el aula inversa, trabajo cooperativo, resolución de problemas. Para optar a aprobar la asignatura en la evaluación continua, el alumno deberá tener más de un 4 sobre 10.



2- Informes de las Prácticas de laboratorio con una valoración conjunta del 30 % sobre el total. Para optar a aprobar la asignatura en la evaluación continua, el alumno deberá tener más de un 4 sobre 10 en este apartado.



3- Examen escrito teórico-práctico, la valoración será de un 30 % sobre el total. Se compondrá de ejercicios prácticos y de una sección teórica, compuesta de preguntas a desarrollar y/o cuestiones cortas o tipo test. Para optar a aprobar la asignatura en la evaluación continua, el alumno deberá tener más de un 4 sobre 10 .





Para los/as alumno/as que hayan solicitado de acuerdo a la normativa*, la no participación de la evaluación continua y para aquellos/as que no hayan alcanzado un 4 sobre 10 en las tareas o entregables:



1- Examen escrito teórico-práctico, de toda la materia del Programa de la Asignatura. La valoración será de un 70 % sobre el total. Se compondrá de ejercicios prácticos y de una sección teórica, compuesta de preguntas a desarrollar y/o cuestiones cortas o tipo test. El alumno tendrá que obtener una calificación de 5 sobre 10 para poder realizar el ejercicio en el aula informática.



2- El día del examen el alumnado deberá entregar los informes correspondientes a las Prácticas de laboratorio, según la información recogida en eGela. Tendrá una valoración del 30 % sobre el total. El o la alumna tendrá que obtener una calificación de 5 sobre 10 para poder aprobar la asignatura.





*En todo caso el alumnado tendrá derecho a ser evaluado mediante el sistema de evaluación final, independientemente de que haya participado o no en el sistema de evaluación continua. Para ello, el alumnado deberá presentar por escrito al profesorado responsable de la asignatura la renuncia a la evaluación continua, para lo que dispondrán de un plazo de 9 semanas para las asignaturas cuatrimestrales a contar desde el comienzo del cuatrimestre o curso respectivamente, de acuerdo con el calendario académico del centro.

Se tendrán en cuenta los resultados obtenidos en la convocatoria ordinaria.

Para el alumnado que haya cursado la evaluación continua y tenga aprobadas los entregables y las prácticas de ordenador



1- Examen escrito teórico-práctico, de toda la materia del Programa de la Asignatura. La valoración será de un 30 % sobre el total. El alumno tendrá que obtener una calificación de 5 sobre 10 para poder aprobar la asignatura.

Para el alumnado que tenga únicamente aprobadas las prácticas de ordenador:



1-Examen teórico-práctico a realizar, de toda la materia del Programa de la Asignatura. La valoración será de un 70 % sobre el total. El o la alumna tendrá que obtener una calificación de 5 sobre 10 para poder aprobar la asignatura.



Para el alumnado que tenga suspendidas las prácticas de ordenador:

2- El día del examen el alumnado deberá entregar los informes correspondientes a las prácticas de ordenador, según la información recogida en eGela. Tendrá una valoración del 30 % sobre el total. El o la alumna tendrá que obtener una calificación de 5 sobre 10 para poder aprobar la asignatura.

Apuntes de la asignatura disponibles en eGela.
Tablas de Propiedades
Programas EES y ANSYS FLUENT
A lo largo de la exposición de cada tema, se indicarán otros programas instalados o disponibles para el desarrollo de la asignatura.

Bibliografía básica

TERMODINÁMICA. YUNUS A. ÇENGEL. Mc Graw Hill. 7ª ed. y anteriores

FUNDAMENTOS DE INGENIERÍA TERMODINÁMICA- Moran - Shapiro

INGENIARITZA - TERMIDINAMIKAREN OINARRIAK - Moran - Shapiro

TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA - Cengel, 4ª ed. y anteriores

TERMODINAMICA PARA INGENIEROS - Schaums (problemas)

Bibliografía de profundización

POR SER ASIGNATURA BÁSICA, NO SE PRECISA DOCUMENTACIÓN DE PROFUNDIZACIÓN

Revistas

International Journal of Fluid Power. Taylor & Francis Online
Applied Thermodynamics. USA
Heat Transfer Engineering. USA

Direcciones web

http://www.efluids.com/
http://www.ashrae.org/
http://termograf.unizar.es/www/index.htm
www.energuia.com
www.iea.org
www.managenergy.net
www.appliedthermodynamics.com