Datos Identificativos 2015/16
Asignatura (*) Máquinas e motores térmicos marinos Código 730496017
Titulación
Mestrado Universitario en Enxeñaría Naval e Oceánica (plan 2012)
Descriptores Ciclo Período Curso Tipo Créditos
Mestrado Oficial 1º cuadrimestre
Primeiro Obrigatoria 4.5
Idioma
Castelán
Modalidade docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Enxeñaría Naval e Oceánica
Coordinación
Fernandez Feal, Maria Mercedes del Coro
Correo electrónico
coro.ffeal@udc.es
Profesorado
Fernandez Feal, Maria Mercedes del Coro
Correo electrónico
coro.ffeal@udc.es
Web
Descrición xeral Nesta asignatura se estudian os fundamentos para o diseño básico dos equipos propulsores do buque e da súa cámara de máquinas.

Competencias do título
Código Competencias do título
A4 Capacidade para analizar solucións alternativas para a definición e optimización das plantas de enerxía e propulsión de buques.
B1 Posuír e comprender coñecementos que acheguen unha base ou oportunidade de ser orixinais no desenvolvemento e/ou aplicación de ideas, a miúdo nun contexto de investigación
B2 Que os estudantes saiban aplicar os coñecementos adquiridos e a súa capacidade de resolución de problemas en ámbitos novos ou pouco coñecidos dentro de contextos máis amplos (ou multidisciplinares) relacionados coa súa área de estudo
B3 Que os estudantes sexan capaces de integrar coñecementos e enfrontarse á complexidade de formular xuízos a partir dunha información que, sendo incompleta ou limitada, inclúa reflexións sobre as responsabilidades sociais e éticas vinculadas á aplicación dos seus coñecementos e xuízos
B4 Que os estudantes saiban comunicar as súas conclusións e os coñecementos e razóns últimas que as sustentan a públicos especializados e non especializados dun modo claro e sen ambigüidades.
B5 Que os estudantes posúan as habilidades de aprendizaxe que lles permitan continuar estudando dun modo que haberá de ser en boa medida autodirixido ou autónomo.
B6 Ser capaz de realizar unha análise crítica, avaliación e síntese de ideas novas e complexas.
B7 Falar ben en público
C1 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.

Resultados de aprendizaxe
Resultados de aprendizaxe Competencias do título
Capacidade para analizar solucións alternativas para a definición e optimización das plantas de enerxía e propulsión de buques. Que os estudantes saiban aplicar os coñecementos adquiridos e a súa capacidade de resolución de problemas en ámbitos novos ou pouco coñecidos dentro de contextos máis amplos (ou multidisciplinares) relacionados coa súa área de estudo AM4
BM2
Capacidade para analizar solucións alternativas para a definición e optimización das plantas de enerxía e propulsión de buques. AM4
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. CM1
Falar ben en público BM7
Que os estudantes sexan capaces de integrar coñecementos e enfrontarse á complexidade de formular xuízos a partir dunha información que, sendo incompleta ou limitada, inclúa reflexións sobre as responsabilidades sociais e éticas vinculadas á aplicación dos seus coñecementos e xuízos BM3
Posuír e comprender coñecementos que acheguen unha base ou oportunidade de ser orixinais no desenvolvemento e/ou aplicación de ideas, a miúdo nun contexto de investigación BM1
Que os estudantes saiban comunicar as súas conclusións e os coñecementos e razóns últimas que as sustentan a públicos especializados e non especializados dun modo claro e sen ambigüidades. BM4
Que os estudantes posúan as habilidades de aprendizaxe que lles permitan continuar estudando dun modo que haberá de ser en boa medida autodirixido ou autónomo. BM5
Ser capaz de realizar unha análise crítica, avaliación e síntese de ideas novas e complexas. BM6

Contidos
Temas Subtemas
1. MOTORES DIESEL-DESCRIPCIÓN E CÁLCULOS 1.1 Reseña histórica e nomenclatura
1.2 Motor Otto
1.3 Motor Diesel
1.4 Motores de dous e cuatro tempos
1.5 Conceptos de barrido e sobrealimentación
2. CICLOS TEÓRICOS 2.1 Xeneralidades
2.2 Ciclo a volumen constante
2.3 Ciclo a presión constante
2.4 Ciclo mixto
2.5 Comparación entre os valores dos rendimentos
3. CICLOS REALES 3.1 Indicadores
3.2 Ciclos reales dos motores de catro tempos
3.3 Concepto de presión media indicada
3.4 Cálculo da presión media indicada
3.5 Rendimentos indicado E relativo
3.6 Ciclos reales dos motores de dous tempos
4.ADMISIÓN, COMPRESIÓN, COMBUSTIÓN,EXPANSIÓN. 4.1 Introducción ao cálculo do ciclo real dun motor
4.2 Admisión
4.3 Presión e temperatura ao final da compresión
4.4 Reacciones químicas producidas na combustión
4.5 Cantidad de aire necesario
4.6 Coeficiente de exceso de aire
4.7 Composición dos productos da combustión
4.8 Coeficiente de cambio molar
4.9 Combustión con defecto de aire
4.10 Poder calorífico dun fuel
4.11 Ecuación termodinámica da combustión
4.12 Capacidad calorífica dos gases
4.13 Presión máxima de combustión
4.14 Expansión
4.15 Fórmula da presión media indicada
5. SOBREALIMENTACIÓN 5.1 A sobrealimentación como medio para aumentar a potencia
5.2 A sobrealimentación nos motores de catro tempos
5.3 Sistemas de sobrealimentación
5.4 Diagramas teóricos e de indicador do motor sobrealimentado
5.5 Efecto da sobrealimentación sobre a potencia e o consumo específico do motor
5.6 Influencia conxunta de ciertos factores sobre a potencia e o consumo específico do motor sobrealimentado
5.7 Sobrealimentación nos motores de dous tempos
5.8 Comparación entre a sobrealimentación mecánica e por turbo-soplante
5.9 O barrido nos motores de catro tempos sobrealimentados
5.10 Factor de barrido
5.11 Temperatura dos gases de escape
5.12 Barrido nos motores de catro tempos a velocidades baixas
6. SISTEMA DE INYECCIÓN. PROCESO DA INXECCIÓN E DA COMBUSTIÓN 6.1 Inyectora o válvula de inyección
6.2 Bomba de inyección de combustible
6.3 Sistema de inyección monobloque
6.4 Materiales
6.5 Requerimentos básicos para a combustión
6.6 Desenrolo da atomización
6.7 Lei caudal-tiempo
6.8 Proceso da inxección
6.9 Cálculo do diámetro e da carrera da bomba
6.10 Cálculo simplificado dunha válvula de inxección
7. DINÁMICA DE LOS MOTORES DIESEL. PAR MOTOR Y VOLANTE DE INERCIA 7.1 Sistemas de masas do mecanismo biela-manivela
7.2 Ecuación do movimiento do sistema alternativo
7.3 Sistema de forzas derivado
7.4 Obtención das fuerzas resultantes sobre as masas con movimiento alternativo
7.5 Diagrama das forzas tanxenciales
7.6 Forza tanxencial media
7.7 Par motor e par resistente
7.8 Volante de inercia
8. VIBRACIÓNS TORSIONALES DO SISTEMA DE
CIGÜEÑALES-EJE DE COLA-HÉLICE
8.1 Vibracións libres
8.2 Vibracións forzadas
8.3 Amplitudes e tensións a causa das vibracións en resonancia
9. EQUILIBRADO DO MOTOR 9.1 Forzas y momentos transmitidos al polín del motor
9.2 Equilibrado das forzas de inercia de primer orden
9.3 Determinación da resultante das forzas de inercia de primer orden nos motores policilíndricos
9.4 Determinación da resultante das masas con movemento alternativo
9.5 Composición das forzas de inercia
9.6 Momentos das forzas de inercia
9.7 Composición dos momentos e forzas de inercia das masas rotativas
9.8 Composición dos momentos das forzas de inercia de primer e segundo orden das masas con movemento alternativo
9.9 Disposición de cigüeñales mais utilizados e valores das forzas de inercia
10. APLICACIÓN DO ESTUDIO DA DINÁMICA DO MOTOR DIÉSEL AO DISEÑO DA CÁMARA DE MÁQUINAS 10.1 Forzas e momentos que producen vibracións no casco do buque
10.2 Vibracións do buque
10.3 Vibracións libres propias do casco do buque
10.4 Vibracións forzadas do buque
10.5 Medidas a tomar durante o proxecto do buque para evitar vibracións
10.6 Aislamiento e amortiguación de vibracións
11. INTRODUCCIÓN AO ESTUDIO DAS CALDEIRAS DE VAPOR MARIÑAS. DESCRIPCIÓN DALGÚNS TIPOS DE CALDEIRAS 11.1 Clasificación
11.2 Transmisión de calor nas caldeiras
11.3 Circulación da agua na caldeira
11.4 Breve descripción das caldeiras acuatubulares
12. TURBINAS DE VAPOR. PRINCIPIOS DE FUNCIONAMENTO DAS TURBINAS DE VAPOR 12.1 Definicións. Conversión da enerxía térmica en cinética. A tobera real e a ideal. Perfil das toberas. Conversión da enerxía cinética en enerxía mecánica
13. ESTUDIO ELEMENTAL DAS ETAPAS DE ACCIÓN E REACCIÓN 13.1 Estudio de la etapa de acción con ángulos positivos o negativos
13.2 Trabajo realizado por una etapa de acción
13.3 Pérdidas adicionales en una etapa de acción
13.4 Etapa Curtis
13.5 A admisión parcial nas primeiras etapas dunha turbina de acción
13.6 Etapas de reacción con ángulos positivos o negativos
13.7 Pérdidas adicionales nunha etapa de reacción
13.8 Evolución do vapor nas etapas de reacción
13.9 Comparación entre as etapas de acción e reacción
14. TURBINAS DE GAS. PRINCIPIOS FUNDAMENTAIS 14.1 Principios básicos
14.2 Disposición xeneral dos principais compoñentes dunha turbina de gas para a propulsión dun buque
14.3 Clasificación xeneral das turbomáquinas
14.4 Ciclo de Brayton aplicado as turbinas de gas
14.5 Xeneralidades sobre os compresores utilizados coas turbinas de gas
15. COMPRESORES DE FLUXO RADIAL 15.1 Tipos e características de funcionamiento
15.2 Funcionamento do compresor de fluxo radial acoplado á turbina de gas
15.3 Diagrama de funcionamento
15.4 Breve análisis del funcionamento do compresor de fluxo radial
16. COMPRESORES DE FLUXO AXIAL 16.1 Definicións e consideracións básicas
16.2 Comparación do compresor de fluxo coa turbina de reacción
16.3 Grado de reacción en unha etapa dun compresor de fluxo axial
16.4 Cálculo do traballo e da elevación da presión
16.5 Diagrama de funcionamento
16.6 Breve análisis do funcionamento do compresor de fluxo axial

Planificación
Metodoloxías / probas Competencias Horas presenciais Horas non presenciais / traballo autónomo Horas totais
Proba mixta A4 B2 2 0 2
Sesión maxistral A4 B1 B2 B5 20 30 50
Prácticas de laboratorio B2 B4 C1 2 1 3
Traballos tutelados A4 B2 B3 B6 B7 C1 10 15 25
Solución de problemas B2 15 7.5 22.5
 
Atención personalizada 10 0 10
 
*Os datos que aparecen na táboa de planificación son de carácter orientativo, considerando a heteroxeneidade do alumnado

Metodoloxías
Metodoloxías Descrición
Proba mixta Considérase neste apartado a realización dun exame escrito sobre os coñecementos adquiridos na materia que englobará aspectos teóricos e prácticos sobre esta.

O exame conterá información sobre a súa forma de avaliación.
Sesión maxistral Exposición oral complementada co uso de medios audiovisuais e a introdución dalgunhas preguntas dirixidas aos estudantes, coa finalidade de transmitir coñecementos e facilitar a aprendizaxe.
Prácticas de laboratorio Visita a Escola de Especialidades da Armada en Ferrol.

Metodoloxía que permite que os estudantes aprendan efectivamente a través da realización de actividades de carácter práctico, tales como demostracións, exercicios, experimentos e investigacións.
Traballos tutelados Metodoloxía deseñada para promover a aprendizaxe autónoma dos estudantes, baixo a tutela do profesor e en escenarios variados (académicos e profesionais)
Está referida prioritariamente á aprendizaxe do "como facer as cousas". Constitúe unha opción baseada na asunción polos estudantes da responsabilidade pola súa propia aprendizaxe.
Este sistema de ensino baséase en dous elementos básicos: a aprendizaxe independente dos estudantes e o seguimento desa aprendizaxe polo profesor-titor.
Solución de problemas Técnica mediante á cal tense que resolver unha situación problemática concreta, a partir dos coñecementos que se traballaron, que pode ter máis dunha posible solución.

Atención personalizada
Metodoloxías
Prácticas de laboratorio
Solución de problemas
Traballos tutelados
Descrición
As prácticas desenvólvense na Escola de Especialidades da Armada en Ferrol, co auxilio do profesor da materia, así como dun profesor da Armada.

A atención personalizada implicará a tutorización e axuda ao alumno no ensino e na busca dos recursos necesarios para formular e resolver con éxito as tarefas encomendadas ao longo do tempo en que se cursa a materia.
O exame conterá información sobre a súa forma de avaliación.

Avaliación
Metodoloxías Competencias Descrición Cualificación
Proba mixta A4 B2 Dúas probas parciais.

Cada unha das probas constará dunha parte teórica (60%) e unha parte práctica (40%).

Exame escrito, constará de dúas partes:
1.- Cuestións (preguntas curtas e/ou tipo test).
2.- Resolución de problemas.
70
Sesión maxistral A4 B1 B2 B5 A asistencia a clase computarase con ata un 10% da nota final.
A asistencia mínima para cómputo:60% das clases, implicará 0,5 puntos.
10
Traballos tutelados A4 B2 B3 B6 B7 C1 Realización dun traballo sobre a temática da materia a elección do alumno que deberá ser presentado oralmente ante o conxunto da clase. Avaliarase a orixinalidade do tema elixido, a presentación e a defensa deste. 20
 
Observacións avaliación

Fontes de información
Bibliografía básica CASANOVA RIVAS, ENRIQUE (2001). Máquinas para la propulsión de buques. Servicio Publicaciones UDC
CABRONERO MESAS, DANIEL (2003). Motores de combustión interna y turbinas de gas. GRÁFICAS BENAIGAS
WATSON, D.G.M. (2002). Practical Ship Design. ELSEVIER
MUÑOZ DOMINGUEZ, MARTA (2008). Problemas resueltos de motores térmicos y turbomáquinas térmicas.. Cuadernos UNED
LAMB, T (2003). Ship Design and Construction. S.N.A.M.E.

Bibliografía complementaria


Recomendacións
Materias que se recomenda ter cursado previamente

Materias que se recomenda cursar simultaneamente

Materias que continúan o temario

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