Datos Identificativos 2015/16
Asignatura (*) Trasmisión de Calor Código 730112406
Titulación
Enxeñeiro Naval e Oceánico
Descriptores Ciclo Período Curso Tipo Créditos
1º e 2º Ciclo 1º cuadrimestre
Cuarto Obrigatoria 4.5
Idioma
Castelán
Modalidade docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Enxeñaría Naval e Oceánica
Coordinación
Arce Ceinos, Alberto
Correo electrónico
alberto.arce@udc.es
Profesorado
Arce Ceinos, Alberto
Correo electrónico
alberto.arce@udc.es
Web
Descrición xeral 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 do título
Código Competencias / Resultados do título

Resultados de aprendizaxe
Resultados de aprendizaxe Competencias / Resultados do título
Achegar ao alumno os fundamentos da transmisión de calor e introducilo no equipo básico implicado nesta operación. Asentar e completar os coñecementos do alumno sobre condución e convección de calor, incorporar o estudo da radiación como mecanismo de transporte. Estudar os fundamentos da transmisión de calor en fluxo externo e interno de fluídos para a súa posterior aplicación a operacións baseadas na mecánica de fluídos. Dar unha visión global dos equipos de intercambio de calor de uso industrial, e capacitar o alumno para realizar o deseño dalgúns equipos sinxelos. A1
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Utilización das fontes de coñecementos de transmisión de calor e a súa importancia en procesos industriais máis usuais, e desenvolvemento dunha capacidade de traballo autónomo a partir destas. Utilización da informática, programas de texto e follas de cálculo (Microsoft Excel e EES). Utilización do principal idioma na utilización de fontes, o inglés. Desenvolvemento da capacidade de abstracción e modelización, coa utilización de equipos de transmisión de calor na representación e apreciación da realidade dos procesos industriais que envolvan transmisión de calor. Fomentar o traballo individual e en grupo dos alumnos. A1
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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 Competencias / Resultados Horas lectivas (presenciais e virtuais) Horas traballo autónomo Horas totais
Sesión maxistral 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
 
*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

Atención personalizada
Metodoloxías
Sesión maxistral
Solución de problemas
Descrición
Tutorías y consulta en correo electrónico

Avaliación
Metodoloxías Competencias / Resultados Descrición Cualificación
Sesión maxistral 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
 
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

Materias que se recomenda cursar simultaneamente
Mecánica de Fluídos/730211302

Materias que continúan o temario
Termodinámica/730211207

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