Datos Identificativos 2015/16
Asignatura (*) Trasmisión de Calor Código 730112406
Titulación
Enxeñeiro Naval e Oceánico
Descriptores Ciclo Periodo Curso Tipo Créditos
1º y 2º Ciclo 1º cuatrimestre
Cuarto Obligatoria 4.5
Idioma
Castellano
Modalidad docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Enxeñaría Naval e Oceánica
Coordinador/a
Arce Ceinos, Alberto
Correo electrónico
alberto.arce@udc.es
Profesorado
Arce Ceinos, Alberto
Correo electrónico
alberto.arce@udc.es
Web
Descripción general Aportar ao alumno os fundamentos da transmisión de calor e introducirlle no equipo básico implicado nesta operación.
Asentar e completar os coñecementos do alumno sobre conducción e convección de calor, incorporar o estudio da radiación como mecanismo de transporte.
Estudiar os fundamentos da transmisión de calor en fluxo externo e interno de fluidos para sua posterior aplicación a operacions baseadas na mecánica de fluidos.
Dar unha visión global dos equipos de intercambio de calor de uso industrial, e capacitar ao alumno para realizar o deseño de alguns equipos sinxelos.

Competencias del título
Código Competencias / Resultados del título
A1 Aplicar los fundamentos de la Ingeniería Naval y Oceánica.
A2 Modelar matemáticamente sistemas y procesos complejos de todos los ámbitos de la Ingeniería Naval y Oceánica.
A3 Desarrollar, programar y aplicar métodos analíticos y numéricos para el análisis de modelos lineales y no lineales de todos los ámbitos de la Ingeniería Naval y Oceánica.
A4 Participación en proyectos de investigación.
A5 Modelización matemática y computación en centros tecnológicos y de ingeniería.
A6 Participación en proyectos multidisciplinares de ingeniería naval y oceánica.
A7 Proyectos y cálculo de productos, procesos, instalaciones y factorías navales en todos los ámbitos del sector naval y marítimo.
A8 Investigación, desarrollo e innovación en productos, procesos y métodos relacionados con el sector naval y marítimo.
A9 Elaboración, dirección y gestión de proyectos en todos los ámbitos relacionados con el sector naval y marítimo.
A10 Dirección, planificación y supervisión de equipos multidisciplinares.
A11 Planificación estratégica, de sistemas de calidad, de sistemas de producción y de gestión medioambiental.
A12 Dirección general, dirección técnica, dirección de proyectos de I+D+I en factorías navales y empresas relacionadas con el sector naval y marítimo.
B1 Aprender a aprender.
B2 Resolver problemas de forma efectiva.
B3 Aplicar un pensamiento crítico, lógico y creativo.
B4 Trabajar de forma autónoma con inciativa.
B5 Trabajar de forma colaborativa.
B6 Comportarse con ética y responsabilidad social como ciudadano y como profesional.
B7 Comunicarse de manera efectiva en un entorno de trabajo.
B8 Actitud orientada al trabajo personal intenso.
B9 Capacidad de integrarse en grupo de trabajo.
B10 Actitud orientada al análisis.
B11 Actitud creativa.
B12 Capacidad para encontrar y manejar la información.
B13 Capacidad de comunicación oral y escrita.
B14 Manejo de sistemas asistidos por ordenador.
B15 Concepción espacial.
B16 Fijar objetivos y tomar decisiones.
B17 Analizar y descomponer procesos.
B18 Capacidad de abstracción, comprensión y simplificación de problemas complejos.
B19 Motivar al grupo de trabajo.
B20 Capacidad de negociación.
B21 Abiertos al cambio.
B22 Voluntad de mejora continua.
B23 Positivos frente a problemas.
C1 Expresarse correctamente, tanto de forma oral como escrita, en las lenguas oficiales de la comunidad autónoma.
C2 Dominar la expresión y la comprensión de forma oral y escrita de un idioma extranjero.
C3 Utilizar las herramientas básicas de las tecnologías de la información y las comunicaciones (TIC) necesarias para el ejercicio de su profesión y para el aprendizaje a lo largo de su vida.
C4 Desarrollarse para el ejercicio de una ciudadanía abierta, culta, crítica, comprometida, democrática y solidaria, capaz de analizar la realidad, diagnosticar problemas, formular e implantar soluciones basadas en el conocimiento y orientadas al bien común.
C5 Entender la importancia de la cultura emprendedora y conocer los medios al alcance de las personas emprendedoras.
C6 Valorar críticamente el conocimiento, la tecnología y la información disponible para resolver los problemas con los que deben enfrentarse.
C7 Asumir como profesional y ciudadano la importancia del aprendizaje a lo largo de la vida.
C8 Valorar la importancia que tiene la investigación, la innovación y el desarrollo tecnológico en el avance socioeconómico y cultural de la sociedad.

Resultados de aprendizaje
Resultados de aprendizaje Competencias / Resultados del título
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
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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
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Contenidos
Tema Subtema
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
Metodologías / pruebas Competencias / Resultados Horas lectivas (presenciales y virtuales) Horas trabajo autónomo Horas totales
Sesión magistral A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A11 A12 B23 B22 B21 B20 B19 B18 B17 B16 B15 B14 B13 B12 B11 B10 B9 B8 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 54 0 54
Solución de problemas A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A11 A12 B23 B22 B21 B20 B19 B18 B17 B16 B15 B14 B13 B12 B11 B10 B9 B8 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 57.5 0 57.5
 
Atención personalizada 1 0 1
 
(*)Los datos que aparecen en la tabla de planificación són de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos

Metodologías
Metodologías Descripción
Sesión magistral Clase maxistral / Proba escrita
Solución de problemas Resolución de problemas propostos / Proba escrita

Atención personalizada
Metodologías
Sesión magistral
Solución de problemas
Descripción
Tutorías.
Consulta en correo electrónico.

Evaluación
Metodologías Competencias / Resultados Descripción Calificación
Sesión magistral A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A11 A12 B23 B22 B21 B20 B19 B18 B17 B16 B15 B14 B13 B12 B11 B10 B9 B8 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 Proba escrita 30
Solución de problemas A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A11 A12 B23 B22 B21 B20 B19 B18 B17 B16 B15 B14 B13 B12 B11 B10 B9 B8 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 Proba escrita 70
 
Observaciones evaluación


Fuentes de información
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

*
Complementária


Recomendaciones
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Mecánica de Fluídos/730211302

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