Es objeto de esta asignatura conocer el funcionamiento de máquinas que interaccionan con fluidos incompresibles o compresibles con el fin básico de extraer o aportar energía del mismo, conocer cuáles son las principales aplicaciones que las mismas presentan, así como las condiciones necesarias para que este tipo de maquinaria funcione. Para ello el alumnado deberá adquirir conceptos básicos como es el cálculo de la energía hidráulica y térmica que puede extraerse o aportarse a un fluido, así como el rendimiento hidráulico y térmico que del mismo se obtiene y la relación del mismo con los rendimientos mecánicos y eléctricos que este tipo de maquinaria presenta.

Para que el alumnado adquiera los conocimientos que a esta asignatura concierne, deberá haber adquirido de forma satisfactoria los conocimientos adquiridos en las asignaturas de Mecánica de Fluidos y Termodinámica, de 2º curso.

Competencias desarrolladas en la asignatura:

Competencias del módulo M03 – Fundamentos de ingeniería:

M03R10: Conocimiento de los fundamentos de los sistemas y máquinas fluidomecánicas

M03R7: Conocimientos básicos para la integración de los diferentes elementos de ingeniería en las instalaciones industriales.

M03R1: Conocimientos de termodinámica aplicada y transmisión de calor. Principios básicos y su aplicación a la resolución de problemas de ingeniería.

M03R2: Conocimientos de los principios básicos de la mecánica de fluidos y su aplicación a la resolución de problemas en el campo de la ingeniería. Cálculo de tuberías, canales y sistemas de fluidos.





Resultados de aprendizaje:

Realización de cálculos e informes.

Comprensión e interpretación de resultados.

Desarrollar capacidades para explicar conceptos científico-técnicos.

Tema 1: AMPLIACIÓN DE MECÁNICA DE FLUIDOS. GOLPE DE ARIETE.



Tema 2: INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS. ELEMENTOS CONSTITUTIVOS DE LAS TURBOMÁQUINAS. 1º Y 2º ECUACIÓN DE EULER. SEMEJANZA. VELOCIDADES ESPECÍFICAS EN TURBOMÁQUINAS.



Tema 3: TURBINAS HIDRÁULICAS. DEFINICIÓN Y CLASIFICACIÓN. ELEMENTOS CONSTITUTIVOS. PÉRDIDAS Y RENDIMIENTOS. TIPOS DE TURBINAS.



Tema 4: BOMBAS HIDRÁULICAS. DEFINICIÓN Y CLASIFICACIÓN. BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO. BOMBAS CENTRÍFUGAS Y SUS ACOPLAMIENTOS. INSTALACIONES DE BOMBEO Y PUNTOS DE FUNCIONAMIENTO.



Tema 5: VENTILADORES. DEFINICIÓN Y CLASIFICACIÓN. CURVAS CARACTERÍSTICAS Y PUNTOS DE FUNCIONAMIENTO. REGULACIÓN Y TIPOS DE VENTILACIÓN.



Tema 6: AEROGENERADORES. DEFINICIÓN Y CLASIFICACIÓN. ELEMENTOS CONSTITUTIVOS. CURVAS, POTENCIAS Y LÍMITE DE BETZ.



Tema 7: LA MÁQUINA TÉRMICA Y EL MOTOR TÉRMICO.



Tema 8: MÁQUINAS TÉRMICAS: ECUACIÓN FUNDAMENTAL DE LAS TURBOMÁQUINAS. TURBOMÁQUINAS AXIALES. TURBOMÁQUINAS RADIALES. ESCALONAMIENTOS. COMPRESORES VOLUMÉTRICOS.



Tema 9: MOTORES TÉRMICOS: TURBINAS DE VAPOR. TURBINAS DE GAS. CICLOS COMBINADOS DE VAPOR Y GAS. MOTORES DE REACCIÓN.



Tema 10:MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA ALTERNATIVOS. CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS MCIA. CICLOS DE COMPARACIÓN DE LOS MCIA. CAMPOS DE APLICACIÓN DE LOS MOTORES TÉRMICOS.

En las clases Magistrales se explica al alumnado el contenido teórico de cada uno de los temas planteando diferentes cuestiones sobre el tema tratado. Para ayudar a asimilar el contenido teórico, en las GA se realizan ejercicios. Además,se propondrán ejercicios para su resolución y entrega.



Además, se realizarán varias Prácticas de Laboratorio a lo largo del curso.



El tercer tipo de tarea a desarrollar por el alumnado consiste en la realización de un trabajo en grupo y su posterior exposición.

• Sistema de Evaluación Final
• Herramientas y porcentajes de calificación:
  • VER DESCRIPCIÓN (%): 100

La evaluación de los conocimientos adquiridos por el alumnado en cuanto a máquinas hidráulicas se compone de dos apartados:

-Evaluación continua: test (2.5%)+ seminarios (5.5%) + prácticas de laboratorio (10%) + entregables (12 %): 30%

-Examen final:

oTeoría: 15%

oProblemas: 55%



El alumnado tiene 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, y en un plazo inferior a 9 semanas desde el comienzo del cuatrimestre deberá presentar por escrito la renuncia a la evaluación continua al profesorado responsable de la asignatura.



La prueba final de los alumnos que renuncien a la evaluación continua se compone de tres sub-apartados:

-Examen final:

oTeoría: 15%

oProblemas: 55%

oPrueba oral 30%



Evaluación continua

-Test: es un trabajo individual a realizar el último día de clase.

-Seminarios (trabajo individual o por grupos): La sesión de seminarios se culmina con una presentación oral sobre un tema asignado.

-Prácticas de laboratorio (trabajo cooperativo - por grupos): Se llevarán a cabo 2 o tres prácticas de laboratorio, en las que se evaluará la ejecución experimental en el laboratorio, tratamiento de datos y conclusiones obtenidas en cada experimento (informes).

-Entregables (trabajo individual): El profesor repartirá un ejercicio por cada tema impartido, que se deberá entregar dentro del plazo estipulado para su evaluación.



Examen final

-Consta de una parte teórica (sin apoyo de apuntes) y de otra parte de problemas (con la ayuda de apuntes). Los alumnos que hayan renunciado a la evaluación continua deberán realizar una tercera parte, prueba oral, correspondiente a la evaluación continua. La calificación de la prueba oral deberá ser mínima de 5.0 para aprobar el examen final.



La evaluación de los conocimientos adquiridos por el alumno en cuanto a las máquinas térmicas concierne se realizará como sigue:



Examen escrito: Compuesto de varias preguntas teóricas y problemas a desarrollar.

La parte teórica estará compuesta por cuestiones cortas donde se comprobará que el alumno tiene la capacidad para relacionar los conceptos básicos de la asignatura y deducir consecuencias.

En la parte de problemas se resolverán problemas de aplicación real donde el alumno tenga que realizar cálculos usando sus conocimientos de la teoría impartida para llegar a una solución final.



Prácticas de laboratorio : Se llevarán a cabo 2 prácticas de laboratorio, que se evaluarán mediante informes.



Entregables : El profesor propondrá ejercicios , que se deberán entregar dentro del plazo estipulado para su evaluación.



La nota final de la parte de máquinas térmicas se obtendrá mediante la siguiente fórmula:

(nota teoría)*0.60 + (nota problemas)*0.20 + (nota trabajos)*0.20 = nota máquinas térmicas.

Siempre que se haya superado el examen escrito. En caso contrario, la nota final coincidirá con la nota del examen escrito.

El alumnado tiene 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, y en un plazo inferior a 5 semanas desde el comienzo de la impartición de la parte correspondiente a máquinas térmicas, deberá presentar por escrito la renuncia a la evaluación continua al profesorado responsable de la asignatura.



La prueba final de los alumnos que renuncien a la evaluación continua en la parte correspondiente a máquinas térmicas se compone de tres sub-apartados:

-Examen final:

oTeoría: 60%

oProblemas: 20%

oPrueba oral: 20%





La nota final de la asignatura será la media aritmética de las notas obtenidas en cada parte de la asignatura, debiendo superarse ambas partes por separado.

En el caso de que las condiciones sanitarias impidan la realización de una actividad docente y/o evaluación presencial, se activará una modalidad no presencial de la que los/las estudiantes serán informados puntualmente.

La evaluación de los conocimientos adquiridos por el alumnado en cuanto a máquinas hidráulicas se compone de tres sub-apartados:

Examen final:

oTeoría: 15%

oProblemas: 55%

oPrueba oral 30%

Los alumnos que haya realizado la evaluación continua y deseen conservar su nota (la nota de la evaluación continua solo se conserva a lo largo del curso académico), no tendrán que realizar el sub-apartado correspondiente a la Prueba oral.



La evaluación de los conocimientos adquiridos por el alumnado en cuanto a máquinas térmicas se compone de tres sub-apartados:

Examen final:

oTeoría: 60%

oProblemas: 20%

oPrueba oral 20%

Los alumnos que haya realizado la evaluación continua y deseen conservar su nota (la nota de la evaluación continua solo se conserva a lo largo del curso académico), no tendrán que realizar el sub-apartado correspondiente a la Prueba oral.



La nota final de la asignatura será la media aritmética de las notas obtenidas en cada parte de la asignatura, debiendo superarse ambas partes por separado.

En el caso de que las condiciones sanitarias impidan la realización de una actividad docente y/o evaluación presencial, se activará una modalidad no presencial de la que los/las estudiantes serán informados puntualmente.

Turbomáquinas Hidráulicas. Turbinas Hidráulicas, Bombas y Ventiladores, C. Mataix. 2ª Edición revisada y corregida. Ed. Amábar S.L. (2009) ISBN: 978-84-8468-252-3.

Mecánica de Fluidos Incompresibles y Turbomáquinas Hidráulicas, J. Agüera Soriano. 5ª Edición Actualizada. Ed. Ciencia 3, S.L. (2002) ISBN: 84-95391-01-05.

Bibliografía básica

Pump Handbook, Igor J. Karassik et al. 4th Edition. Ed. McGraw-Hill (2008) ISBN: 978-0-07-146044-6.



Elementos de Máquinas Hidráulicas, A. Larreategui. Edición de 2007. Sección de publicaciones de la E.T.S.I. de Bilbao.



Manual de Bombas Centrífugas. Igor J. Karassik y Roy Carter. CECSA 1987.



Heywood, J.B. ' Internal Combustion Engine Fundamentals'. McGraw Hill, 1988.



Álvarez, J.A., Callejón, I. 'Motores Alternativos de Combustión Interna'. Ediciones UPC, 2005.



Muñoz, M ; Payri, F. ' Motores de combustión interna alternativos'. Servicio de Publicaciones UPV, 1984.



Taylor, C.F. 'The internal combustion engine in theory and practice'. MIT press, 1985.



Muñoz, M., Muñoz, M, Valdés, M. 'Turbomáquinas Térmicas, Fundamentos del Diseño Termodinámico' . Sección de Publicaciones de la UPM, 2001.



Muñoz, M., ' Problemas resueltos de Motores Térmicos y Turbomáquinas Térmicas'. UNED 1999.



Muñoz, M. Payri, F., 'Turbomáquinas Térmicas'. Sección de Publicaciones de ETSII. Madrid, 1978.



Del Portillo, L.A. 'Motor Termikoak' Apuntes Publicaciones de la ETSI Bilbao, 2004

Bibliografía de profundización

Máquinas hidráulicas y de fluidos. Justo Pastor. Centro de Publicaciones de la E.T.S.I.I. e I.T. de Bilbao.

Bombas. Teoría, diseño y aplicaciones. Manuel Viejo Zubicaray. Limusa. 2000

Bombas. Selección, uso y mantenimiento. Kenneth McNaughton. McGraw-Hill.1987

Guía práctica de la ventilación.W.C. Osborne y C.G. Turner.Blume.

Ventilación industrial. Cálculo y aplicaciones.E. Carnicer Royo.Paraninfo.

Mecánica de fluidos y máquinas hidráulicas. José MªHernández Crahe. UNED. 1976.

H. Cohen, G.F. Rogers y H.I.H. Saravanamuttoo, Longman Group Limited, 1996. ‘Teoría de las turbinas de gas’.

Dixon, S.L Dossat, S.A., 1981. ‘Termodinámica de las turbomáquinas’.

D.G. Wilson, Mit Press, 1984. ‘The design of high-efficiency turbomachinery and gas turbines’.

S.M. Yahya, Mc Graw-Hill, 1991. ‘Turbines, compressors and fans’.

Richard Stone, Mc Millan Press LTD, 1999. ‘Introduction to internal combustion engines’.

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Revistas

Journal of fluid mechanics

Journal of hydraulic engineering

World pumps

Pump industry analyst

Environmental Fluid mechanics

International journal of fluid power

Direcciones web

http://www.efluids.com/