Datos Identificativos 2020/21
Asignatura (*) Turbinas de Vapor y Gas Código 631G02352
Titulación
Grao en Tecnoloxías Mariñas
Descriptores Ciclo Periodo Curso Tipo Créditos
Grado 1º cuatrimestre
Tercero Optativa 6
Idioma
Castellano
Gallego
Inglés
Modalidad docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Ciencias da Navegación e Enxeñaría Mariña
Coordinador/a
Fraguela Díaz, Feliciano
Correo electrónico
feliciano.fraguela@udc.es
Profesorado
Antelo Gonzalez, Felipe
Carbia Carril, Jose
Garcia Galego, Jose Ramon
Rodriguez Fernandez, Angel A.
Correo electrónico
felipe.antelo@udc.es
jose.carbia@udc.es
jose.ramon.garcia@udc.es
a.rodriguez@udc.es
Web http://www.marineengineering.org.uk
Descripción general Tendo en conta que trátase dunha materia troncal, preténdese que o estudante adquira os coñecementos teóricos e prácticos necesarios e suficentes, conducentes á obtención do título acedémico que pretende; e no exercizo da súa profesión, poda resolver cantas cuestións se lle presenten na enxeñaría da conducción e o mantemento das máquinas e instalacións, ben sexa por desgastes naturais, ben por avarías xurdidas por varias razóns.
Plan de contingencia 1. Modificacións nos contidos
Non se fan modificaciones
2. Metodoloxías
Manteñense as metodoloxías docentes
3. Mecanismos de atención personalizada ao alumnado
Serán os mesmos.
Cuando por causas sobrevidas non se poidan levar a cabo na aula ou no despacho do profesor, faranse a distancia por calqueira dos medios que a UDC poña a disposición do profesorado e alumnado, como correo electrónico, Moodle, Teams, etc.

4. Modificacións na avaliación
Non hai modificación
*Observacións de avaliación:
Cuando por causas sobrevidas non se puedan levar a cabo presencialmente na aula, farase a distancia por cualqueira dos medios que la UDC poña a disposición de profesorado e alumnado, como correo electrónico, Moodle, Teams, etc.
5. Modificacións da bibliografía ou webgrafía
Non hai modificacións

Competencias del título
Código Competencias del título
A1 CE1 - Capacidad para la realización de inspecciones, mediciones, valoraciones, tasaciones, peritaciones, estudios, informes, planos de labores y certificaciones en las instalaciones del ámbito de su especialidad.
A2 CE2 - Capacidad para la dirección, organización y operación de las actividades objeto de las instalaciones marítimas en el ámbito de su especialidad.
A3 CE3 - Capacidad para el manejo de especificaciones, reglamentos y normas de obligado cumplimiento.
A6 CE6 - Conocimientos y capacidad para la realización de auditorías energéticas de instalaciones marítimas.
A7 CE7 - Capacidad para la operación y puesta en marcha de nuevas instalaciones o que tengan por objeto la construcción, reforma, reparación, conservación, instalación, montaje o explotación, realización de mediciones, cálculos, valoraciones, tasaciones, peritaciones, estudios, informes, y otros trabajos análogos de instalaciones energéticas e industriales marinas, en sus respectivos casos, tanto con carácter principal como accesorio, siempre que quede comprendido por su naturaleza y característica en la técnica propia de la titulación, dentro del ámbito de su especialidad, es decir, operación y explotación.
A14 CE14 - Evaluación cualitativa y cuantitativa de datos y resultados, así como la representación e interpretación matemáticas de resultados obtenidos experimentalmente.
A17 CE17 - Modelizar situaciones y resolver problemas con técnicas o herramientas físico-matemáticas.
A18 CE18 - Redacción e interpretación de documentación técnica.
A21 CE37 - Capacidad para ejercer como Oficial de Máquinas de la Marina Mercante, una vez superados los requisitos exigidos por la Administración Marítima.
A23 CE39 - Capacidad para la realización de las actividades inspectoras relacionadas con el cumplimiento de los convenios internacionales de obligado cumplimiento, en todo lo referido a buques en servicio, siempre que se circunscriban al ámbito de su especialidad.
A30 CE42 - Operar, reparar, mantener, reformar, optimizar a nivel operacional las instalaciones industriales relacionadas con la ingeniería marina, como motores alternativos de combustión interna y subsistemas; turbinas de vapor, calderas y subsistemas asociados; ciclos combinados; propulsión eléctrica y propulsión con turbinas de gas; equipos eléctricos, electrónicos, y de regulación y control del buque; las instalaciones auxiliares del buque, tales como instalaciones frigoríficas, sistemas de gobierno, instalaciones de aire acondicionado, plantas potabilizadoras, separadores de sentinas, grupos electrógenos, etc.
A31 CE43 - Operar, reparar, mantener y optimizar las instalaciones auxiliares de los buques que transportan cargas especiales, tales como quimiqueros, LPG, LNG, petroleros, cementeros, Ro-Ro, Pasaje, botes rápidos, etc.
A32 CE44 - Conocer el balance energético general, que incluye el balance termo-eléctrico del buque, o sistema de mantenimiento da carga, así como la gestión eficiente de la energía respetando el medio ambiente.
A40 CE47 - Operar la maquinaria principal y auxiliar y los sistemas de control correspondientes.
A44 CE49 - Realizar una guardia de máquinas segura.
A46 CE51 - Utilizar las herramientas manuales y el equipo de medida para el desmantelado, mantenimiento, reparación y montaje de las instalaciones y el equipo de a bordo.
A51 Comprender las órdenes y hacerse entender en relación con las tareas de su competencia.
A52 Aplicar los protocolos de seguridad ante cualquier tipo de incidencia.
A53 Realizar operaciones de mantenimiento y explotación óptima de instalaciones marítimo - industriales.
A54 Operar, reparar, mantener y optimizar a nivel operacional las instalaciones industriales relacionadas con la ingeniería marina, como motores alternativos de combustión interna y subsistemas; turbinas de vapor y de gas, calderas y subsistemas asociados; ciclos combinados; equipos eléctricos, electrónicos, y de regulación y control; las instalaciones auxiliares, tales como instalaciones frigoríficas, instalaciones de aire acondicionado, plantas potabilizadoras, grupos electrógenos, etc.
A55 Conocer el balance energético general, incluyendo el balance termo-eléctrico, así como la gestión eficiente de la energía respetando el medio ambiente.
B2 CT2 - Resolver problemas de forma efectiva.
B3 CT3 - Comunicarse de manera efectiva en un entorno de trabajo.
B4 CT4 - Trabajar de forma autónoma con iniciativa.
B5 CT5 - Trabajar de forma colaborativa.
B7 CT7 - Capacidad para interpretar, seleccionar y valorar conceptos adquiridos en otras disciplinas del ámbito marítimo, mediante fundamentos físico-matemáticos.
B10 CT10 - Comunicar por escrito y oralmente los conocimientos procedentes del lenguaje científico.
B11 CT11 - Capacidad para resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, razonamiento crítico y de comunicar y transmitir conocimientos habilidades y destrezas.
C2 C2 - Dominar la expresión y la comprensión de forma oral y escrita de un idioma extranjero.
C3 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.
C5 C5 - Entender la importancia de la cultura emprendedora y conocer los medios al alcance de las personas emprendedoras.
C6 C6 - Valorar críticamente el conocimiento, la tecnología y la información disponible para resolver los problemas con los que deben enfrentarse.
C7 C7 - Asumir como profesional y ciudadano la importancia del aprendizaje a lo largo de la vida.
C8 C8 - Valorar la importancia que tiene la investigación, la innovación y el desarrollo tecnológico en el avance socioeconómico y cultural de la sociedad.
C10 CB2 - Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio
C13 CB5 - Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía

Resultados de aprendizaje
Resultados de aprendizaje Competencias del título
Realizar balances energéticos de instalaciones de turbomáquinas, y tomar decisiones desde el punto de vista de la optimización energética. A1
A2
A3
A6
A7
A14
A17
A18
A21
A23
A30
A31
A32
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A44
A46
A51
A52
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A54
A55
B2
B3
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B7
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B11
C2
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C10
C13
Análisis de los procesos termodinámicos que tienen lugar en las turbomáquinas térmicas. A1
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C13
Operación, reparación y mantenimiento de las turbomáquinas, y los equipos auxiliares dea las mismas. A1
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C13
Cálculo de los componentes que intervienen en las instalaciones de las turbomáquinas térmicas. A1
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C13
Supervisión, interpretación y diagnóstico de las variables que intervienen en el funcionamiento de las turbomáquinas térmicas. A1
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Contenidos
Tema Subtema
1. Ciclos de las turbinas de vapor y de gas. Introducción. Estudio de los ciclos de de las turbinas de gas: Ciclos ideales. Ciclos reales. ciclos abiertos y cerrados. Determinación del trabajo y rendimiento en los ciclos de las turbinas de gas. Ciclos de las turbinas de vapor. Ciclo de Rankine. Ciclos reales de la turbinas de vapor. Mejoras del ciclo de Rankine. Determinación de potencias y rendimientos en los ciclos de vapor.
2. Elementos constructivos de las turbinas de vapor y de gas. Introducción. Rotores: descripción y clasificación. esfuerzos a que están sometidos. Empuje axial. Estatores: descripción y clasificación. Esfuerzos a que están sometidos. Obturadores. Toberas. Clases de toberas. Estudio de las toberas. Proyecto de toberas. Paletas: tipos, función y forma. Toberopaletas: Función y forma. Compresores de las turbinas de gas. Intercambiadores de calor.
3. Escalonamientos. Introducción. Clasificación de las turbinas. Estudio termodinámico de los escalonamientos de acción, reacción y acción-reacción. Estudio de las turbinas mixtas de acción y reacción.´Cálculo el rendimiento en el caso ideal. Velocidad de máximo rendimiento.
4. Dinámica de las turbinas. Introducción. Dinámica de las turbinas de acción, reacción y acción-reacción. Fuerza que actúa sobre las paletas. Par motor. Saltos de presión y de velocidad. Número de secciones. Rendimientos. Su cálculo en el caso real.
5. Estudio económico de instalaciones de turbinas. Introducción. Potencias. Rendimientos. Consumos específicos. Estudio económico de la instalación.
6. Variación de potencia en las turbinas. Introducción. Métodos de variación de la potencia en las turbinas. Estudio en el diagrama h-s según el sistema adoptado. Crítica comparativa.
7. Condensadores. Introducción. El fenómeno de la condensación. Eyectores y bombas de vacío. Accesorios. Condensadores de las turbinas: Características. Presión óptima. Tipos de condensadores. Eyectores: Su cálculo. Transmisión de calor en los condensadores. Cálculo de condensadores. Criterios de diseño de condensadores.
8. La combustión en las turbinas de gas. Introducción. Proceso químico de la combustión, cantidad de aire necesario a la combustión, el índice de exceso de aire. Combustibles utilizados en las turbinas de gas. Bombas de combustible y válvulas de inyección. Cámaras de combustión.
9. Ciclos combinados. Introducción. Fundamentos termodinámicos de un ciclo combinado. Rendimientos.
10. Conducción de instalaciones de turbinas de vapor y de gas. Conducción de instalaciones de turbinas. Puesta en funcionamiento de los aparatos auxiliares necesarios para el funcionamiento de las turbinas. Calentamiento y puesta a punto para salir a la mar. Conducción durante su funcionamiento y parada.
11. STCW
El desarrollo y superación de estos contenidos, junto con los correspondientes a otras materias que incluyan la adquisición de competencias específicas de la titulación, garantizan el conocimiento, comprensión y suficiencia de las competencias recogidas en el cuadro AIII/2, del Convenio STCW, relacionadas con el nivel de gestión de Oficial de Máquinas de Primera de la Marina Mercante, sin limitación de potencia de la planta propulsora y Jefe de Máquinas de la Marina Mercante hasta un máximo de 3000 kW.
11. Cuadro A-III/2 del Convenio STCW.
Especificación de las normas mínimas de competencia aplicables a los Jefes de Máquinas y Primeros Oficiales de Máquinas de buques cuya máquina propulsora principal tenga una potencia igual o superior a los 3000 kW.

Planificación
Metodologías / pruebas Competéncias Horas presenciales Horas no presenciales / trabajo autónomo Horas totales
Solución de problemas A1 A2 A3 A6 A7 A14 A17 A18 A21 A23 A32 A46 A52 A55 B2 B5 B7 B10 B11 C3 C8 14 49 63
Estudio de casos A1 A2 A3 A6 A7 A14 A17 A18 A23 A30 A31 A40 A44 A46 A51 A53 A54 A55 B2 B3 B4 B5 B7 B10 B11 C2 C3 C5 C6 C7 C8 7 28 35
Prueba objetiva A1 A2 A3 A6 A7 A14 A17 A18 A21 A23 A30 A31 A32 A40 A44 A46 A51 A52 A53 A54 A55 B2 B3 B4 B5 B7 B10 B11 C2 C3 C5 C6 C7 C8 C10 C13 4 0 4
Sesión magistral A7 A17 A23 A30 A31 A32 A40 A44 A46 A52 A53 A54 A55 B2 B7 B11 C5 C6 C7 C8 21 21 42
 
Atención personalizada 6 0 6
 
(*)Los datos que aparecen en la tabla de planificación són de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos

Metodologías
Metodologías Descripción
Solución de problemas Se propondrán y resolverán una serie de problemas referidos a los contenidos de la materia tratada y orientados, en lo posible, a casos reales.
Estudio de casos Se llevará a cabo estudios de casos reales relacionados con los procesos objeto de la materia a estudiar. Se hará una puesta en común de los estudios realizados y la discusión de las distintas soluciones adoptadas al problema determinado.
Prueba objetiva Se realizarán pruebas escritas, que constarán de cuestiones teóricas y prácticas.
Sesión magistral Se realizará la explicación detallada de los contenidos de la materia distribuidos en temas. El alumno contará con material bibliográfico de apoyo del tema en cada sesión magistral. Se fomentará la participación del alumno en clase, a través de comentarios que traten de relacionar los contenidos teóricos con la experiencia real.

Atención personalizada
Metodologías
Sesión magistral
Solución de problemas
Estudio de casos
Prueba objetiva
Descripción
Se trata de orientar al alumno en las cuestiones relativas a la materia impartida y que resulten de especial dificultad para su comprensión y aplicación a casos prácticos. Se incluyen también las revisiones de exámenes. Los canales de comunicación pasarán de la dificultad virtual y las tutorías individualizadas que se desarrollarán durante el horario señalado para cada curso académico.

Evaluación
Metodologías Competéncias Descripción Calificación
Solución de problemas A1 A2 A3 A6 A7 A14 A17 A18 A21 A23 A32 A46 A52 A55 B2 B5 B7 B10 B11 C3 C8 Se valorará la participación en la resolución de problemas, así como la exposición de los resultados de los mismos. 10
Estudio de casos A1 A2 A3 A6 A7 A14 A17 A18 A23 A30 A31 A40 A44 A46 A51 A53 A54 A55 B2 B3 B4 B5 B7 B10 B11 C2 C3 C5 C6 C7 C8 Se valorará las soluciones aportadas al estudio de casos propuestos, la originalidad de las mismas, y su exposición y defensa. 10
Prueba objetiva A1 A2 A3 A6 A7 A14 A17 A18 A21 A23 A30 A31 A32 A40 A44 A46 A51 A52 A53 A54 A55 B2 B3 B4 B5 B7 B10 B11 C2 C3 C5 C6 C7 C8 C10 C13 Se valorará el grado de conocimiento adquirido sobre la materia, tanto de la parte teórica como de los conocimientos prácticos. 80
 
Observaciones evaluación

Loa criterios de evaluación contemplados en los cuadros A-III/1 y A-III/3 del Código STCW y recogidos en el Sistema de Garantía de Calidad, se tendrán en cuenta a la hora de diseñar y realizar la evaluación.


Fuentes de información
Básica Santiago Sabugal García (2006). Centrales Térmicas de Ciclo Combinado. Ed. Díaz de Santos
M. J. Moran; H. N. Shapiro (1999). Fundamentos de Termodinámica Técnica. Barcelona. Ed. REVERTÉ, S.A.
Claudio Mataix (2000). Turbomáquinas Térmicas. Madrid. DOSSAT
Mariano Muñoz Rodríguez (1999). Turbomáquinas Térmicas. Zaragoza. Ed. PRENSAS UNIVERSITARIAS DE ZARAGOZA
Manuel Muñoz Torralbo (2001). Turbomáquinas Térmicas. Madrid. Sec. public. ETS Ingenieros Industriale

Complementária Sir John H. Horlock (2002). Combined Power Plants. Malabar, Florida. KRIEGER PUBLISHING COMPANY
Rolf Kehlhofer et al. (2009). Combined-Cycle Gas & Steam Turnine Power Plants. Tulsa, Oklahoma. USA. PennWell Corporation
J. Pérez del Rio (1972). Tratado General de Máquinas Marinas (Tomo VII. Máquinas de vapor). Barcelona. Ed. PLANETA
Ángel Luis Miranda Barreras (1998). Turbinas de gas. Barcelona. Ed. CEAC
A. V. Schegliáiev (1978). Turbinas de vapor (parte 1 y 2). Moscú. Ed. MIR


Recomendaciones
Asignaturas que se recomienda haber cursado previamente
Termodinámica y Termotecnia/631G02254

Asignaturas que se recomienda cursar simultáneamente
Transferencia de Calor y Generadores Vapor/631G02353

Asignaturas que continúan el temario

Otros comentarios


(*) La Guía Docente es el documento donde se visualiza la propuesta académica de la UDC. Este documento es público y no se puede modificar, salvo cosas excepcionales bajo la revisión del órgano competente de acuerdo a la normativa vigente que establece el proceso de elaboración de guías