Datos Identificativos 2015/16
Asignatura (*) TURBOMAQUINAS TERMICAS Código 730G02139
Titulación
Grao en Enxeñaría en Propulsión e Servizos do Buque
Descriptores Ciclo Periodo Curso Tipo Créditos
Grado 1º cuatrimestre
Cuarto Obligatoria 6
Idioma
Castellano
Modalidad docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Enxeñaría Naval e Oceánica
Coordinador/a
Lopez Peña, Fernando
Correo electrónico
fernando.lopez.pena@udc.es
Profesorado
Lema Rodríguez, Marcos
Lopez Peña, Fernando
Prieto Garcia, Abraham
Correo electrónico
marcos.lema@udc.es
fernando.lopez.pena@udc.es
abraham.prieto@udc.es
Web
Descripción general Preténdese dar unha visión xeral dos tipos, compoñentes, funcionamento, usos e aplicacións das turbomáquinas térmicas (turbinas de gas e turbinas de vapor) especialmente enfocado ao seu uso en propulsión naval. O alumno alcanzará as habilidades que todo enxeñeiro naval e oceánico precisa na súa carreira profesional nun campo relacionado con estas máquinas.

Competencias del título
Código Competencias del título
A15 Conocimiento de las características de los sistemas de propulsión naval.
A19 Conocimiento de los motores diesel marinos, turbinas de gas y plantas de vapor.
B2 Resolver problemas de forma efectiva.
B3 Aplicar un pensamiento crítico, lógico y creativo.
B4 Trabajar de forma autónoma con iniciativa.
B5 Trabajar de forma colaborativa.
B8 Actitud orientada al trabajo personal intenso.
B9 Capacidad de integrarse en grupo de trabajo.
B17 Analizar y descomponer procesos.
B18 Capacidad de abstracción, comprensión y simplificación de problemas complejos.
C6 Valorar críticamente el conocimiento, la tecnología y la información disponible para resolver los problemas con los que deben enfrentarse.

Resultados de aprendizaje
Resultados de aprendizaje Competencias del título
Conocimiento de los motores diésel marinos, turbinas de gas y plantas de vapor. A15
A19
B2
B3
B4
B5
B8
B9
B17
C6
Conocimiento de las características de los sistemas de propulsión naval. A15
A19
B2
B3
B4
B5
B8
B9
B17
B18
C6

Contenidos
Tema Subtema
Programa de Prácticas.
Práctica nº 1. Módulo de turbinas de vapor

Práctica nº 2. Módulo de turbinas de gas

Práctica nº 3. Películas de vídeo

Las prácticas 1 y 2 se imparten en la "Escuela de Especialidades" de la Armada
1 Introducción a las turbomáquinas térmicas
Clasificación de las turbomáquinas térmicas. La turbina de vapor. - La turbina de gas. - Campos de aplicación. - Elementos constitutivos. - Características de funcionamiento.- Desarrollo histórico.
2.Ciclos de trabajo de la turbina de vapor Descripción de la evolución del fluido de trabajo en la instalación de la turbina de vapor: bomba, caldera, turbina y condensador. - El ciclo teórico: diagramas termodinámicos T-s y h-s de la evolución. - Ciclo de Clausius-Rankine.- Modificaciones para mejorar el rendimiento del ciclo fundamental. - Ciclo con recalentamento intermedio. - Ciclo regenerativo: ventajas que presenta su empleo.- Ciclos compuestos.
3 Ciclos de trabajo de la turbina de gas El ciclo simple.- Trabajo específico, rendimiento y factor de potencia.- Ciclo simple regenerativo.- Ciclos compuestos.- Expresión del rendimiento.- El ciclo compuesto regenerativo.- Ciclos reales de la turbina de gas.- Ciclos combinados.
4 Ecuación fundamental de las turbomáquinas Deducción de la ecuación fundamental de las turbomáquinas: ecuación de Euler.- Ecuación de la energía referida a ejes inerciales y no inerciales.- Aplicación a las turbomáquinas: turbinas axiales, turbinas centrípetas, turbocompresores axiales y turbocompresores centrífugos.
5 Escalonamentos en turbomáquinas Tipos de escalonamentos.- Triángulos de velocidades.- Determinación del trabajo especifico.- Rendimiento periférico: relación cinemática de máximo rendimiento.- Estudio de las pérdidas e el escalonamento: pérdidas en el estotro y en el rotor.- Empleo de álabes simétricos y asimétricos.
6. Calderas y Cámaras de combustión Exigencias de servicio. - Análisis del proceso de combustión en la cámara. - Balance térmico. - Pérdida de presión de remanso. - Características de las cámaras de combustión. - Combustibles. - Emisión de contaminantes.
7. Perdidas e las turbomáquinas Tipos de pérdidas. - Pérdidas internas: fricción en estator y rotor, velocidad de salida, intersticiales, del disco y ventilación. - Perdidas externas: intersticiales, de calor y mecánicas. - Saltos entálpicos referidos a la distribución en niveles o intervalos. - Saltos referidos al conjunto de la maquinilla. - Rendimientos y potencia.
8. Regulación y curvas características de las turbinas
Objetivos de la regulación. - Métodos de regulación de las turbinas de vapor. - Regulación de las turbinas de gas. - Aparatos de regulación. - Curvas características de turbinas.
9. Tendencias en el diseño de turbinas de vapor y de gas Tendencias en el diseño de las instalaciones de turbinas de vapor: parámetros del vapor, potencia unitaria, numero de flujos, etc. - Tendencias fundamentales en el diseño de las turbinas de gas. - Herramientas de diseño disponibles. - Futuro de las turbinas de vapor y de gas.

Planificación
Metodologías / pruebas Competéncias Horas presenciales Horas no presenciales / trabajo autónomo Horas totales
Prácticas de laboratorio A19 A15 B3 B8 B9 B18 C6 6 0 6
Prueba mixta A15 A19 B2 B4 B17 2 0 2
Sesión magistral A15 A19 B3 B5 25 50 75
Solución de problemas A15 A19 B4 B17 C6 20 40 60
 
Atención personalizada 7 0 7
 
(*)Los datos que aparecen en la tabla de planificación són de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos

Metodologías
Metodologías Descripción
Prácticas de laboratorio Visitas á "Escuela de Energía y Propulsión de la Armada" en Ferrol
Prueba mixta Exame escrito que consta de dúas partes:
1.- Cuestións
2.- Resolución de problemas
Sesión magistral Clases de teoría
Solución de problemas Son as clases de resolución de problemas propostos

Atención personalizada
Metodologías
Prácticas de laboratorio
Descripción
Actualmente as prácticas desta materia desenvólvense na Escola de Enerxía e Propulsión da Armada Española, en Ferrol. Necesítase, polo tanto o guiado personalizado dos alumnos por parte do profesor da materia, así como por parte dun profesor da Armada.

A atención personalizada refírese ás horas de titoría habituais

Evaluación
Metodologías Competéncias Descripción Calificación
Prueba mixta A15 A19 B2 B4 B17 Realizarase unha proba a metade do curso e outra a final de curso. Cada unha das probas consta de teoría e problemas. 100
 
Observaciones evaluación

Nas probas escritas as partes de teoría e problemas teñen igual peso na nota media. Para aprobar a materia o alumno necesita unha nota media igual ou superior a 5 e terá que ter unha nota superior a 3.5 en cada unha das partes. Ao longo do curso realizaranse visitas de prácticas á Escola de Especialidades da Armada situada nas proximidades da EPS. Estas prácticas son obrigatorias e, aínda que non teñen peso especifico na nota final, son imprescindibles para que o alumno aprobe a materia.


Fuentes de información
Básica Muñoz Torralbo, Manuel (2002). Máquinas Térmicas. UNED
Marta Muñoz Domínguez (1999). Problemas resueltos de motores térmicos y turbomáquinas térmicas. UNED
MUÑOZ, M y PAYRI, F. (1978). Turbomáquinas Térmicas. UPM-ETSII

Complementária WISLICENUS, G.F. (1965). Fluid Mechanics of Turbomachinery, . Dover, USA
FOX R.W. y McDONALD A.T. (1995). Introducción a la Mecánica de Fluidos . McGraw-Hill
CASANOVA, E. (2001). Máquinas para la Propulsión de Buques . Serv. publicacións UDC
REQUEJO, I. y otros. (). Problemas de Motores Térmicos . Serv. publicaciones UPV, Valencia.


Recomendaciones
Asignaturas que se recomienda haber cursado previamente
CÁLCULO/730G02101
FÍSICA I/730G02102
ALGEBRA/730G02106
FISICA II/730G02107
TERMODINÁMICA TECNICA/730G02115
MECANICA/730G02118
MECÁNICA DE FLUIDOS/730G02119

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Asignaturas que continúan el temario
PROYECTO DE SISTEMAS DE PROPULSION/730G02138
PROPULSIÓN Y SERVICIOS DE BUQUES DE GUERRA/730G02157
NUEVAS TECNOLOGÍAS EN LA PROPULSIÓN NAVAL/730G02161

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