Datos Identificativos 2013/14
Asignatura (*) CALOR E FRIO INDUSTRIAL/REFRIG Código 730G04020
Titulación
Grao en enxeñaría en Tecnoloxías Industriais
Descriptores Ciclo Período Curso Tipo Créditos
Grao 2º cuadrimestre
Terceiro Obrigatoria 6
Idioma
Castelán
Prerrequisitos
Departamento Construcións Navais
Enxeñaría Naval e Oceánica
Coordinación
Arce Ceinos, Alberto
Correo electrónico
alberto.arce@udc.es
Profesorado
Arce Ceinos, Alberto
Lamas Galdo, Isabel
Correo electrónico
alberto.arce@udc.es
isabel.lamas.galdo@udc.es
Web
Descrición xeral

Competencias do título
Código Competencias da titulación
A1 Capacidade para a resolución dos problemas matemáticos que poidan formularse na enxeñaría. Aptitude para aplicar os coñecementos sobre: álxebra lineal; xeometría; xeometría diferencial; cálculo diferencial e integral; ecuacións diferenciais e en derivadas parciais; métodos numéricos; algorítmica numérica; estatística e optimización.
A2 Comprensión e dominio dos conceptos básicos sobre as leis xerais da mecánica, termodinámica, campos e ondas e electromagnetismo e a súa aplicación para a resolución de problemas propios da enxeñaría.
A3 Coñecementos básicos sobre o uso e programación dos ordenadores, sistemas operativos, bases de datos e programas informáticos con aplicación en enxeñaría.
A4 Capacidade para comprender e aplicar os principios de coñecementos básicos da química xeral, química orgánica e inorgánica e as súas aplicacións na enxeñaría.
A5 Capacidade de visión espacial e coñecemento das técnicas de representación gráfica, tanto por métodos tradicionais de xeometría métrica e xeometría descritiva, coma mediante as aplicacións de deseño asistido por ordenador.
A6 Coñecemento axeitado do concepto de empresa, marco institucional e xurídico da empresa. Organización e xestión de empresas.
A7 Coñecementos de termodinámica aplicada e transmisión de calor. Principios básicos e a súa aplicación á resolución de problemas de enxeñaría.
A8 Coñecementos dos principios básicos da mecánica de fluídos e a súa aplicación á resolución de problemas no campo da enxeñaría. Cálculo de canalizacións, canles e sistemas de fluídos.
A9 Coñecementos dos fundamentos de ciencia, tecnoloxía e química de materiais. Comprender a relación entre a microestrutura, a síntese ou procesado e as propiedades dos materiais.
A10 Coñecemento e utilización dos principios de teoría de circuítos e máquinas eléctricas.
A11 Coñecementos dos fundamentos da electrónica.
A12 Coñecementos sobre os fundamentos de automatismos e métodos de control.
A13 Coñecemento dos principios de teoría de máquinas e mecanismos.
A14 Coñecemento e utilización dos principios da resistencia de materiais.
A15 Coñecementos básicos dos sistemas de produción e fabricación.
A16 Coñecementos básicos e aplicación de tecnoloxías ambientais e sustentabilidade.
A17 Coñecementos aplicados de organización de empresas.
A18 Coñecementos e capacidades para organizar e xestionar proxectos. Coñecer a estrutura organizativa e as funcións dunha oficina de proxectos.
A19 Coñecementos aplicados de enxeñaría térmica.
A20 Coñecementos e capacidade para o cálculo e deseño de estruturas e construcións industriais
A21 Coñecemento aplicado dos fundamentos dos sistemas e máquinas fluidomecánicas.
A22 Coñecemento aplicado de electrónica de potencia.
A23 Capacidade para o cálculo e deseño de máquinas eléctricas.
A24 Capacidade para o deseño de centrais eléctricas.
A25 Coñecemento aplicado sobre enerxías renovables.
A26 Coñecementos sobre balances de materia e enerxía, biotecnoloxía, transferencia de materia, operacións de separación, enxeñaría da reacción química, deseño de reactores e valorización e transformación de materias primas e recursos energéticos.
A27 Capacidade para o deseño e xestión de procedementos de experimentación aplicada, especialmente para a determinación de propiedades termodinámicas e de transporte, e modelado de fenómenos e sistemas no ámbito da enxeñaría química, sistemas con fluxo de fluídos, transmisión de calor, operacións de transferencia de materia, cinética das reaccións químicas e reactores.
A28 TFG Exercicio orixinal a realizar individualmente e presentar e defender ante un tribunal universitario, consistente nun proxecto no ámbito das tecnoloxías específicas da Enxeñaría Industrial de natureza profesional no que se sinteticen e integren as competencias adquiridas nas ensinanzas.
A29 Capacidade de resolver problemas mediante o computador, neste caso o desenvolvemento de algoritmos e/ou programas.
A30 Comprender a representación da información no computador.
A31 Coñecer a estrutura funcional dun computador e os seus compoñentes principais.
A32 Adquirir coñecementos sobre a estrutura e funcións dun sistema operativo.
A33 Coñecer os fundamentos das redes de computadores e de Internet.
A34 Capacidade de aplicar os coñecementos adquiridos á práctica.
A35 Coñecementos sobre as leis do electromagnetismo para as súas aplicacións electrotécnicas.
A36 Optimización dos procesos de combustión, a enerxía obtida e as emisións.
A37 Coñecemento dos procesos de transferencia de masa e separación de partículas que permita optimizar os equipos nas instalacións.
A38 Coñecemento dos cálculos térmicos necesarios para as optimización de instalacións de vapor.
A39 Coñecemento dos cálculos térmicos necesarios para a optimización de instalacións de vapor de coxeración.
A40 Coñecemento dos cálculos e procesos necesarios para acondicionamento das augas en instalacións.
A41 Coñecementos dos problemas a resolver para a optimización das xestión enerxética de instalacións térmicas.
A42 Coñecemento dos gases combustibles, da súa obtención e das súas aplicacións.
A43 Modelar matematicamente sistemas e procesos de todos os ámbitos da enxeñaría e resolver o modelo por medio de técnicas numéricas.
A44 Programar e aplicar métodos numéricos para a análise de modelos matemáticos en enxeñaría.
A45 Coñecemento dos aspectos económicos da enerxía e realización de balances energéticos.
A46 Coñecemento da tecnoloxía nuclear para xeración de enerxía eléctrica.
A47 Coñecemento da tecnoloxía nuclear no campo industrial.
A48 Coñecemento dos mecanismos de fallo por fractura dos materiais.
A49 Capacidade para predicir a duración en servizo dos materiais.
A50 Capacidade para proxectar recipientes a presión interna ou externa e instalacións de conducións de fluídos.
A51 Coñecer a interrelación entre a formulación ou fabricación dos combustibles, o funcionamento dos motores e equipos nos que se empregan, o funcionamento destes e o medio ambiente.
A52 Coñecer os conceptos fundamentais da tecnoloxía e operacións básicas que comprende o refino do cru de petróleo, como fonte que é, da maioría dos combustibles industriais actuais.
A53 Capacidade para o deseño e fabricación de elementos de materiais compostos.
A54 Coñecemento do control de calidade do proceso de fabricación e do produto rematado.
A55 Coñecemento dos procesos de obtención do aceiro.
A56 Coñecemento dos diferentes tipos de aceiros e as súas aplicacións na industria.
A57 Coñecemento das aplicacións das fundicións,
A58 Coñecemento da metalurxia do aluminio e do cobre e das aplicacións das súas aliaxes.
A59 Coñecemento doutras aliaxes metálicas para aplicacións específicas.
A60 Capacidade para o deseño e fabricación con materiais non metálicos.
A61 Coñecemento do control da calidade do proceso de fabricación e do produto rematado.
A62 Coñecemento dos procedementos de procesado dos materiais polímeros.
A63 Coñecemento dos procedementos de procesado dos materiais cerámicos.
A64 Coñecemento dos procedementos de procesado dos materiais metálicos.
A65 Capacidade para a resolución de problemas matemáticos que poidan formularse en enxeñaría. Simulación. Optimización. Coñecemento de programas informáticos con aplicación en enxeñaría.
A66 Coñecemento das aplicacións do láser con especial énfase no Procesado e Análise de Materiais.
A67 Ampliación dos coñecementos e capacidades para o cálculo e deseño de complexos industriais e empresariais.
B1 Aprender a aprender.
B2 Resolver problemas de forma efectiva.
B3 Aplicar un pensamento crítico, lóxico e creativo.
B4 Traballar de forma autónoma con iniciativa.
B5 Traballar de forma colaboradora.
B6 Comportase con ética e responsabilidade social como cidadán e como profesional.
B7 Comunicarse de xeito efectivo nun ámbito de traballo.
B8 Actitude orientada ao traballo persoal intenso.
B9 Capacidade de integrarse en grupo de traballo.
B10 Actitude orientada á análise.
B11 Actitude creativa.
B12 Capacidade para encontrar e manexar a información.
B13 Capacidade de comunicación oral e escrita.
B14 Manexo de sistemas asistidos por ordenador.
B15 Concepción espacial.
B16 Fixar obxectivos e tomar decisións.
B17 Analizar e descompoñer procesos.
B18 Capacidade de abstracción, comprensión e simplificación de problemas complexos.
B19 Motivar ao grupo de traballo.
B20 Capacidade de negociación.
B21 Abertos ao cambio.
B22 Vontade de mellora continua.
B23 Positivos fronte a problemas.
C1 Expresarse correctamente, tanto de forma oral coma escrita, nas linguas oficiais da comunidade autónoma.
C2 Dominar a expresión e a comprensión de forma oral e escrita dun idioma estranxeiro.
C3 Utilizar as ferramentas básicas das tecnoloxías da información e as comunicacións (TIC) necesarias para o exercicio da súa profesión e para a aprendizaxe ao longo da súa vida.
C4 Desenvolverse para o exercicio dunha cidadanía aberta, culta, crítica, comprometida, democrática e solidaria, capaz de analizar a realidade, diagnosticar problemas, formular e implantar solucións baseadas no coñecemento e orientadas ao ben común.
C5 Entender a importancia da cultura emprendedora e coñecer os medios ao alcance das persoas emprendedoras.
C6 Valorar criticamente o coñecemento, a tecnoloxía e a información dispoñible para resolver os problemas cos que deben enfrontarse.
C7 Asumir como profesional e cidadán a importancia da aprendizaxe ao longo da vida.
C8 Valorar a importancia que ten a investigación, a innovación e o desenvolvemento tecnolóxico no avance socioeconómico e cultural da sociedade.

Resultados de aprendizaxe
Competencias de materia (Resultados de aprendizaxe) Competencias da titulación
Aportar al alumno los fundamentos de la transmisión de calor e introducirle en el equipo básico implicado en esta operación. Asentar y completar los conocimientos del alumno sobre conducción y convección de calor, incorporar el estudio de la radiación como mecanismo de transporte. Estudiar los fundamentos de la transmisión de calor en flujo externo e interno de fluidos para su posterior aplicación a operaciones basadas en la mecánica de fluidos. Dar una visión global de los equipos de intercambio de calor de uso industrial, y capacitar al alumno para realizar el diseño de algunos equipos sencillos. A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
A8
A9
A10
A11
A12
A13
A14
A15
A16
A17
A18
A19
A20
A21
A22
A23
A24
A25
A26
A27
A28
A29
A30
A31
A32
A33
A34
A35
A36
A37
A38
A39
A40
A41
A42
A43
A44
A45
A46
A47
A48
A49
A50
A51
A52
A53
A54
A55
A56
A57
A58
A59
A60
A61
A62
A63
A64
A65
A66
A67
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
B8
B9
B10
B11
B12
B13
B14
B15
B16
B17
B18
B19
B20
B21
B22
B23
C1
C2
C3
C4
C5
C6
C7
C8
Utilización de las fuentes de conocimientos de transmisión de calor y su importancia en procesos industriales más usuales, y desarrollo de una capacidad de trabajo autónomo a partir de las mismas. Utilización de la informática, programas de texto y hojas de cálculo (Microsoft Excel y EES). Utilización del principal idioma en la utilización de fuentes, el inglés. Desarrollo de la capacidad de abstracción y modelización, con la utilización de equipos de transmisión de calor en la representación y apreciación de la realidad de los procesos industriales que envuelvan transmisión de calor. Fomentar el trabajo individual y en grupo de los alumnos. A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
A8
A9
A10
A11
A12
A13
A14
A15
A16
A17
A18
A19
A20
A21
A22
A23
A24
A25
A26
A27
A28
A29
A30
A31
A32
A33
A34
A35
A36
A37
A38
A39
A40
A41
A42
A43
A44
A45
A46
A47
A48
A49
A50
A51
A52
A53
A54
A55
A56
A57
A58
A59
A60
A61
A62
A63
A64
A65
A66
A67
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
B8
B9
B10
B11
B12
B13
B14
B15
B16
B17
B18
B19
B20
B21
B22
B23
C1
C2
C3
C4
C5
C6
C7
C8

Contidos
Temas Subtemas
1. Introducción a la transmisión de calor 1.1. Historia
1.2. Aplicaciones
1.3. Fundamentos
1.4. Leyes constitutivas ó fenomenológicas
1.4.1. Conducción de calor
1.4.2. Convección de calor
1.4.3. Radiación térmica
1.5. Condiciones de contorno en la superficie de un sólido

Problemas
2. Conducción de calor estacionaria unidimensional 2.1. Ecuación general de conducción de calor
2.2. Pared plana
2.3. Resistencia térmica de contacto
2.4. Conducción con generación interna
2.5. Problemas en coordenadas cilíndricas
2.6. Problemas en coordenadas esféricas
2.7. Aletas
2.7.1. Ecuación general de aletas unidimensionales
2.7.2. Aletas de sección transversal constante
2.7.3. Transferencia de calor por la aleta
2.7.4. Eficiencia de aleta
2.7.5. Longitud corregida
2.7.6. Eficiencia global de una superficie aleteada
Problemas
3. Conducción de calor estacionaria
en dos y tres dimensiones
1. Introducción
2. Métodos analíticos
3. Métodos gráficos
4. Métodos numéricos
5. Resolución de sistemas de ecuaciones algebraicas:
5.1. Método de inversión de matrices
5.2. Método Iterativo de Gauss-Siedel
5.3. Método de Relajación
Problemas
4. Conducción de calor no estacionaria 4.1. Análisis simplificado
4.2. El sólido semi-infinito
4.2.1 Contacto entre dos sólidos semi-infinitos
4.3. Conducción transitoria unidimensional
Problemas
5. Convección en flujo exterior 5.1 Capa Límite
5.1.1. Ecuaciones integrales en la capa límite–placa plana
5.2. Método Integral-placa plana
5.2.1. Capa límite hidrodinámica
5.2.2. Capa límite térmica
5.2.3. Analogía de Colburn
5.2.4. Resumen de las correlaciones
5.3 Capa límite turbulenta-placa plana
5.3.1. Capa hidrodinámica
5.3.2. Capa térmica
5.4. Flujo exterior a cilindros
5.5. Resumen de las correlaciones para flujo exterior
Problemas
6. Convección en flujo interior 6.1. Región de entrada
6.2. Región de entrada térmica
6.3. Flujo laminar desarrollado
6.3.1. Velocidad y coeficiente de rozamiento
6.3.2. Transferencia de calor
6.4. Flujo turbulento
Problemas
7. Convección con cambio de fase 7.1. Introducción
7.2. Ebullición
7.2.1. Curva de ebullición
7.3. Condensación
7.3.1. Condensación en película
7.3.2. Condensación en gotas
8. Intercambiadores de calor
8.1. Introducción
8.2. Tipos de intercambiadores
8.3. Coeficiente global de transferencia de calor
8.4. Diferencia media de temperaturas logarítmica
8.5. Número de Unidades de Transferencia, NUT
Problemas
9. Radiación térmica
9.1. Introducción
9.2. Conceptos básicos
9.3. El cuerpo negro
9.4. Superficies reales
9.5. La ley de Kirchoff
9.6. Transferencia de calor por radiación entre superficies-Introducción
9.7. Álgebra de los factores de forma
9.8. Intercambio de calor entre dos superficies
9.9. Envoltorios de superficies negras
9.10. Envoltorios de “N” superficies difusas, grises, opacas e isotérmicas
9.11. Blindajes de radiación
9.12. Transferencia simultánea de calor por convección y radiación
9.13. Transferencia de calor por radiación con medio participante
Práctica 1. Medición de la temperatura Familiarización con distintos dispositivos de medida de temperatura: Termómetro de bulbo, bourdon, expansión metálica, termopar, termistor y PT100
Medición de la temperatura de la mezcla agua-hielo y agua en ebullición
Práctica 2. Estudio de la conducción de calor
Comprobación de la Ley de Fourier de conducción aplicada a una pared plana con un gradiente lineal de temperatura
Práctica 3. Determinación de la conductividad de un sólido Determinación de la conductividad térmica de distintos materiales a partir de la Ley de Fourier de conducción estacionaria aplicada a una pared plana.
Práctica 4. Convección en flujo exterior en un cilindro Estudio del desprendimiento de la capa límite de un fluido en circulación sobre la superficie de un cilindro observando la temperatura sobre la superficie cilíndrica
Práctica 5. Estudio de un intercambiador de carcasa y tubos Estudio del coeficiente integral de transmisión de calor para diferentes condiciones de operación y su variación con la diferencia de temperaturas media logarítmica
Comparación con intercambiador de placas
Práctica 6. Estudio de un intercambiador de placas
Estudio del coeficiente integral de transmisión de calor para diferentes condiciones de operación y su variación con la diferencia de temperaturas media logarítmica
Comparación con intercambiador de carcasa y tubos

Planificación
Metodoloxías / probas Horas presenciais Horas non presenciais / traballo autónomo Horas totais
Sesión maxistral 20 24 44
Solución de problemas 23 30 53
Prácticas de laboratorio 11 15 26
Prácticas a través de TIC 11 15 26
 
Atención personalizada 1 0 1
 
*Os datos que aparecen na táboa de planificación son de carácter orientativo, considerando a heteroxeneidade do alumnado

Metodoloxías
Metodoloxías Descrición
Sesión maxistral Clase maxistral / Proba escrita
Solución de problemas Resolución de problemas propostos / Proba escrita
Prácticas de laboratorio Realización de ensaios no laboratorio / Entrega de informe
Prácticas a través de TIC Prácticas EES / Entrega de informe

Atención personalizada
Metodoloxías
Prácticas de laboratorio
Solución de problemas
Prácticas a través de TIC
Sesión maxistral
Descrición
Tutorías y consulta en correo electrónico

Avaliación
Metodoloxías Descrición Cualificación
Prácticas de laboratorio Entregar informe 10
Solución de problemas Proba escrita 60
Prácticas a través de TIC Entregar informe 10
Sesión maxistral Proba escrita 20
 
Observacións avaliación

Fontes de información
Bibliografía básica Incropera, F. P. e DeWitt, D. P., (1999). Fundamentos de Transferencia de Calor y Materia 5ª Ed. Pearson Eduación
Sáiz Jabardo, J.M., Arce Ceinos, A., Lamas Galdo, M.I. (2012). Transferencia de Calor. Universidade da Coruña
Mills, A.F. (1996). Transferencia de Calor, 1ª Ed. Irwin

Apuntes da asignatura

*
Bibliografía complementaria


Recomendacións
Materias que se recomenda ter cursado previamente
Traballo Fin de Grao/730G03068

Materias que se recomenda cursar simultaneamente
MECÁNICA DE FLUÍDOS/730G03018

Materias que continúan o temario
TERMODINÁMICA/730G03014

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