Datos Identificativos 2013/14
Asignatura (*) TURBOMÁQUINAS TÉRMICAS Código 730G02139
Titulación
Grao en Enxeñaría en Propulsión e Servizos do Buque
Descriptores Ciclo Período Curso Tipo Créditos
Grao 2º cuadrimestre
Cuarto Obrigatoria 6
Idioma
Castelán
Prerrequisitos
Departamento Enxeñaría Naval e Oceánica
Coordinación
Lopez Peña, Fernando
Correo electrónico
fernando.lopez.pena@udc.es
Profesorado
Lema Rodríguez, Marcos
Lopez Peña, Fernando
Trives Perez, Miguel angel
Correo electrónico
marcos.lema@udc.es
fernando.lopez.pena@udc.es
miguel.trives@udc.es
Web
Descrición xeral Se pretende dar una visión general de los tipos, componentes, funcionamiento, usos y aplicaciones de las turbomáquinas térmicas (turbinas de gas y turbinas de vapor) especialmente enfocado a su uso en propulsión naval. El alumno alcanzará las habilidades que todo ingeniero naval y oceánico precisa en su carrera profesional en un campo relacionado con estas máquinas.

Competencias do título
Código Competencias da titulación

Resultados de aprendizaxe
Competencias de materia (Resultados de aprendizaxe) Competencias da titulación
Coñecemento dos motores diésel mariños, turbinas de gas e plantas de vapor. A19
B17
C6
Coñecemento das características dos sistemas de propulsión naval. A15
B17
C6

Contidos
Temas Subtemas
Programa de Prácticas.
Práctica nº 1. Módulo de turbinas de vapor

Práctica nº 2. Módulo de turbinas de gas

Práctica nº 3. Películas de vídeo

Las prácticas 1 y 2 se imparten en la Escuela de Especialidades de la Armada
1 Introducción a las turbomáquinas térmicas
Clasificación de las turbomáquinas térmicas.? La turbina de vapor.- La turbina de gas.- Campos de aplicación.- Elementos constitutivos.- Características de funcionamiento.- Desarrollo histórico.
2.Ciclos de trabajo de la turbina de vapor Descripción de la evolución del fluido de trabajo en la instalación de la turbina de vapor: bomba, caldera, turbina y condensador.- El ciclo teórico: diagramas termodinámicos T-s y h-s de la evolución.- Ciclo de Clausius-Rankine.- Modificaciones para mejorar el rendimiento del ciclo fundamental.- Ciclo con recalentamiento intermedio.- Ciclo regenerativo: ventajas que presenta su empleo.- Ciclos compuestos.
3 Ciclos de trabajo de la turbina de gas El ciclo simple.- Trabajo específico, rendimiento y factor de potencia.- Ciclo simple regenerativo.- Ciclos compuestos.- Expresión del rendimiento.- El ciclo compuesto regenerativo.- Ciclos reales de la turbina de gas.- Ciclos combinados.
4 Ecuación fundamental de las turbomáquinas Deducción de la ecuación fundamental de las turbomáquinas: ecuación de Euler.- Ecuación de la energía referida a ejes inerciales y no inerciales.- Aplicación a las turbomáquinas: turbinas axiales, turbinas centrípetas, turbocompresores axiales y turbocompresores centrífugos.
5 Escalonamientos en turbomáquinas Tipos de escalonamientos.- Triángulos de velocidades.- Determinación del trabajo especifico.- Rendimiento periférico: relación cinemática de máximo rendimiento.- Estudio de las pérdidas en el escalonamiento: pérdidas en el estator y en el rotor.- Empleo de alabe simétrico y asimétrico.
6. Calderas y Cámaras de combustión Exigencias de servicio.- Análisis del proceso de combustión en la cámara.- Balance térmico.- Pérdida de presión de remanso.- Características de las cámaras de combustión.- Combustibles.- Emisión de contaminantes.
7. Pérdidas en las turbomáquinas Tipos de pérdidas.- Pérdidas internas: fricción en estator y rotor, velocidad de salida, intersticiales, del disco y ventilación.- Perdidas externas: intersticiales, de calor y mecánicas.- Saltos entálpicos referidos al escalonamiento.- Saltos referidos al conjunto de la máquina.- Rendimientos y potencia.
8. Regulación y curvas características de las turbinas
Objetivos de la regulación. - Métodos de regulación de las turbinas de vapor.- Regulación de las turbinas de gas.- Aparatos de regulación.- Curvas características de turbinas.
9. Tendencias en el diseño de turbinas de vapor y de gas Tendencia en el diseño de las instalaciones de turbinas de vapor: parámetros del vapor, potencia unitaria, numero de flujos, etc.- Tendencias fundamentales en el diseño de las turbinas de gas.- Herramientas de diseño disponibles.- Futuro de las turbinas de vapor y de gas.

Planificación
Metodoloxías / probas Horas presenciais Horas non presenciais / traballo autónomo Horas totais
Prácticas de laboratorio 6 0 6
Proba mixta 2 0 2
Sesión maxistral 25 50 75
Solución de problemas 20 40 60
 
Atención personalizada 7 0 7
 
*Os datos que aparecen na táboa de planificación son de carácter orientativo, considerando a heteroxeneidade do alumnado

Metodoloxías
Metodoloxías Descrición
Prácticas de laboratorio Visitas a la Escuela de Energía y Propulsión de la Armada en Ferrol
Proba mixta Examen escrito que consta de dos partes:
1.- Cuestiones
2.- Resolución de problemas

Sesión maxistral Son las clases de teoría
Solución de problemas Son las clases de resolución de problemas propuestos

Atención personalizada
Metodoloxías
Prácticas de laboratorio
Descrición
Actualmente las prácticas de esta materia se desarrollan en la Escuela de Energía y Propulsión de la Armada Española, en Ferrol. Se necesita, por tanto el guiado personalizado de los alumnos por parte del profesor de la asignatura, así como por parte de un profesor de la Armada.

La atención personalizada se refiere a las horas de tutoría habituales

Avaliación
Metodoloxías Descrición Cualificación
Proba mixta Se realizará una prueba a mitad del curso y otra a final de curso . Cada una de las pruebas consta de teoría y problemas. 100
 
Observacións avaliación

En las pruebas escritas las partes de teoría y problemas tienen igual peso en la nota media. Para aprobar la asignatura el alumno necesita una nota media igual o superior a 5 y tendrá que tener una nota superior a 3.5 en cada una de las partes.
A lo largo del curso se realizarán visitas de prácticas a la Escuela de Especialidades de la Armada situada en las proximidades de la EPS. Estas prácticas son obligatorias y, aunque no tienen peso especifico en la nota final, son imprescindibles para que el alumno apruebe la asignatura.


Fontes de información
Bibliografía básica Muñoz Torralbo, Manuel (2002). Máquinas Térmicas. UNED
Marta Muñoz Domínguez (1999). Problemas resueltos de motores térmicos y turbomáquinas térmicas. UNED
MUÑOZ, M y PAYRI, F. (1978). Turbomáquinas Térmicas. UPM-ETSII

Bibliografía complementaria WISLICENUS, G.F. (1965). Fluid Mechanics of Turbomachinery, . Dover, USA
FOX R.W. y McDONALD A.T. (1995). Introducción a la Mecánica de Fluidos . McGraw-Hill
CASANOVA, E. (2001). Máquinas para la Propulsión de Buques . Serv. publicacións UDC
REQUEJO, I. y otros. (). Problemas de Motores Térmicos . Serv. publicaciones UPV, Valencia.


Recomendacións
Materias que se recomenda ter cursado previamente
PROXECTO DE SISTEMAS DE PROPULSIÓN/730G02138
PROPULSIÓN E SERVIZOS DOS BUQUES DE GUERRA/730G02157
NOVAS TECNOLOXÍAS NA PROPULSIÓN NAVAL/730G02161

Materias que se recomenda cursar simultaneamente

Materias que continúan o temario
CÁLCULO/730G02101
FÍSICA I/730G02102
ÁLXEBRA/730G02106
FÍSICA II/730G02107
TERMODINÁMICA TECNICA/730G02115
MECANICA/730G02118
MECÁNICA DE FLUÍDOS/730G02119

Observacións


(*)A Guía docente é o documento onde se visualiza a proposta académica da UDC. Este documento é público e non se pode modificar, salvo casos excepcionais baixo a revisión do órgano competente dacordo coa normativa vixente que establece o proceso de elaboración de guías