Datos Identificativos 2020/21
Asignatura (*) CALOR E FRIO INDUSTRIAL/REFRIXERACIÓN Código 730G04020
Titulación
Grao en enxeñaría en Tecnoloxías Industriais
Descriptores Ciclo Período Curso Tipo Créditos
Grao 2º cuadrimestre
Terceiro Obrigatoria 6
Idioma
Castelán
Modalidade docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Ciencias da Navegación e Enxeñaría Mariña
Construcións Navais
Enxeñaría Naval e Industrial
Coordinación
Arce Ceinos, Alberto
Correo electrónico
alberto.arce@udc.es
Profesorado
Arce Ceinos, Alberto
Correo electrónico
alberto.arce@udc.es
Web
Descrición xeral 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.
Plan de continxencia 1. Modificacións nos contidos

- Non se realizarán cambios

2. Metodoloxías

*Metodoloxías docentes que se manteñen

- Se manteñen tódalas metodoloxías docentes modificando unicamente o seu carácter presencial

*Metodoloxías docentes que non se manteñen
- Prácticas de laboratorio

3. Mecanismos de atención personalizada ao alumnado

- Correo electrónico: Diariamente. De uso pra facer consultas, solicitar encontros virtuais para
resolver dúbidas

- Moodle: Diariamente. Segundo a necesidade do alumando. Dispoñen de “foros temáticos
asociados aos módulos” da materia, para formular as consultas necesarias. Tamén hai “foros
de actividade específica” para desenvolver as “Discusións dirixidas”, a través das que se se
pon en práctica o desenvolvemento de contidos teóricos da materia.

- Teams: sesións seguindo o horario de clases do centro en gran grupo para o avance dos contidos teóricos e resolución de exercicios. Diariamente para tutorías presonalizadas.

4. Modificacións na avaliación

Proba obxectiva: Proba test en Moodle - 50%
Entrega de problemas resoltos: Entrega dunha relación de exercicios propostos que os alumnos terán que entregar resoltos - 50%

*Observacións de avaliación:
- Antes do exame final faranse dous exames parciais empregando a ferramenta “Proba” de Moodle, aqueles que os superen xa non teñen que ir ao exame final.
O exame e parciais serán de tipo test con escolla múltipla, verdadeiro e falso e de relación. As respostas son de un so intento. Algunhas das preguntas requirirán a resolución de exercicios. Os alumnos deberán subir ao Moodle imaxes firmadas da súa resolución.

- Avaliación adaptada mediante conversas individuais cos alumnos atendendo as súas preguntas, dúbidas, e inquedanzas. O profesor aproveitará estas conversa para orientar aos alumnos cara a un mellor abordaxe no estudo dos contidos máis relevantes.

5. Modificacións da bibliografía ou webgrafía

- Sen cambios. Xa dispoñen de todos os materiais de traballo da maneira dixitalizada en Moodle.

Competencias do título
Código Competencias do título
A19 TEM3 Coñecementos aplicados de enxeñaría térmica.
B1 CB1 Que os estudantes demostren posuír e comprender coñecementos nunha área de estudo que parte da base da educación secundaria xeral e adoita encontrarse a un nivel que, aínda que se apoia en libros de texto avanzados, inclúe tamén algúns aspectos que implican coñecementos procedentes da vangarda do seu campo de estudo
B2 CB2 Que os estudantes saiban aplicar os seus coñecementos ao seu traballo ou vocación dunha forma profesional e posúan as competencias que adoitan demostrarse por medio da elaboración e defensa de argumentos e a resolución de problemas dentro da súa área de estudo
B3 CB3 Que os estudantes teñan a capacidade de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro da súa área de estudo) para emitiren xuízos que inclúan unha reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica ou ética
B4 CB4 Que os estudantes poidan transmitir información, ideas, problemas e solucións a un público tanto especializado como leigo
B5 CB5 Que os estudantes desenvolvan aquelas habilidades de aprendizaxe necesarias para emprenderen estudos posteriores cun alto grao de autonomía
B6 B3 Ser capaz de concibir, deseñar ou poñer en práctica e adoptar un proceso substancial de investigación con rigor científico para resolver calquera problema formulado, así como de comunicar as súas conclusións –e os coñecementos e razóns últimas que as sustentan– a un público tanto especializados como leigo dun xeito claro e sen ambigüidades
B7 B5 Ser capaz de realizar unha análise crítica, avaliación e síntese de ideas novas e complexas
B8 B7 Deseñar e realizar investigacións en ámbitos novos ou pouco coñecidos, con aplicación de técnicas de investigación (con metodoloxías tanto cuantitativas como cualitativas) en distintos contextos (ámbito público ou privado, con equipos homoxéneos ou multidisciplinares etc.) para identificar problemas e necesidades
B9 B8 Adquirir unha formación metodolóxica que garanta o desenvolvemento de proxectos de investigación (de carácter cuantitativo e/ou cualitativo) cunha finalidade estratéxica e que contribúan a situarnos na vangarda do coñecemento
C1 C3 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.
C2 C4 Desenvolverse para o exercicio dunha cidadanía aberta, culta, crítica, comprometida, democrática e solidaria, capaz de analizar a realidade, diagnosticar problemas, formular e implantar solucións baseadas no coñecemento e orientadas ao ben común.
C3 C5 Entender a importancia da cultura emprendedora e coñecer os medios ao alcance das persoas emprendedoras.
C4 C6 Valorar criticamente o coñecemento, a tecnoloxía e a información dispoñible para resolver os problemas cos que deben enfrontarse.
C5 C7 Asumir como profesional e cidadán a importancia da aprendizaxe ao longo da vida.
C6 C8 Valorar a importancia que ten a investigación, a innovación e o desenvolvemento tecnolóxico no avance socioeconómico e cultural da sociedade.

Resultados de aprendizaxe
Resultados de aprendizaxe Competencias do título
Coñecer aplicacións de enxeñaría térmica A19
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
B8
B9
C1
C2
C3
C4
C5
C6

Contidos
Temas Subtemas
Os bloques o temas seguintes desenrolan os contidos establecidos na ficha da Memoria de Verificación que son:

- Ingeniería térmica. Intercambio de calor
- Refrigeración Industrial
- Climatización
Introducción a transmisión de calor
Conducción de calor estacionaria unidimensional
Conducción de calor estacionaria en duos e tres dimensións
Conducción de calor non estacionaria
Convección en fluxo exterior; convección en fluxo interior
Convección con cambio de fase
Intercambiadores de calor
Radiación térmica
Aplicacións
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 Horas presenciais Horas non presenciais / traballo autónomo Horas totais
Sesión maxistral A19 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 C1 C2 C3 C4 C5 C6 24 39 63
Solución de problemas A19 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 C1 C2 C3 C4 C5 C6 27 45 72
Prácticas de laboratorio A19 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 C1 C2 C3 C4 C5 C6 5 5 10
Proba mixta A19 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 C1 C2 C3 C4 C5 C6 4 0 4
 
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
Solución de problemas Resolución de problemas propostos
Prácticas de laboratorio Realización de ensaios no laboratorio
Proba mixta Proba escrita utilizada para a avaliación da aprendizaxe

Atención personalizada
Metodoloxías
Prácticas de laboratorio
Solución de problemas
Sesión maxistral
Descrición
Tutorías e consulta en correo electrónico

Avaliación
Metodoloxías Competencias Descrición Cualificación
Proba mixta A19 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 C1 C2 C3 C4 C5 C6 Proba escrita utilizada para a avaliación da aprendizaxe, cuxo trazo distintivo é a posibilidade de determinar se as respostas dadas son ou non correctas. Constitúe un instrumento de medida, elaborado rigorosamente, que permite avaliar coñecementos, capacidades, destrezas, rendemento, aptitudes, actitudes, intelixencia, etc. É de aplicación tanto para a avaliación diagnóstica, formativa como sumativa. 70
Prácticas de laboratorio A19 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 C1 C2 C3 C4 C5 C6 Entregar informe 20
Solución de problemas A19 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 C1 C2 C3 C4 C5 C6 Entrega de problemas resoltos 10
 
Observacións avaliación
Obligatoriedade das prácticas:
A asistencia a prácticas de laboratorio é obligatoira, tolerándose so unha falta xustificada. A realización das prácticas é un requisito necesario para aprobar a materia.

Proba Obsexctiva: É unha proba escrita que consta dunha parte de teoría sen consulta de aproximadamente 45 minutos de duración, seguida dunha parte de problemas con consulta de 180 minutos de duración.

Os informes de prácticas:
Os informes de prácticas de laboratorio entregaranse nun pzazo máximo dunha sema dende a realización da práctica. Os informes consisten en completar un formulario ao que os alumnos terán acceso a través de Moodle.

A entrega de problemas resoltos será o día do exame.

Dispensa académica: A avaliación consiste únicamente na proba escrita

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
TERMODINÁMICA/730G03014

Materias que se recomenda cursar simultaneamente
MECÁNICA DE FLUÍDOS/730G03018

Materias que continúan o temario
Traballo Fin de Grao/730G03068

Observacións
“Para ayudar a conseguir un entorno inmediato sostenido y cumplir con el objetivo de la acción número 5: “Docencia e investigación saludable y sustentable ambiental y social” del "Plan de Acción Green Campus Ferrol": La entrega de los trabajos documentales que se realicen en esta materia: • Se solicitarán en formato virtual y/o soporte informático • Se realizará a través de Moodle, en formato digital sin necesidad de imprimirlos • En caso de ser necesario realizarlos en papel: - No se emplearán plásticos - Se realizarán impresiones a doble cara. - Se empleará papel reciclado. - Se evitará la impresión de borradores. • Se debe de hacer un uso sostenible de los recursos y la prevención de impactos negativos sobre el medio natural • Se debe tener en cuenta la importancia de los principios éticos relacionados con los valores de la sostenibilidad en los comportamientos personales y profesionales • Se incorpora perspectiva de género en la docencia de esta materia (se usará lenguaje no sexista, se utilizará bibliografía de autores de ambos sexos, se propiciará la intervención en clase de alumnos y alumnas…) • Se trabajará para identificar y modificar prejuicios y actitudes sexistas, y se influirá en el entorno para modificarlos y fomentar valores de respeto e igualdad. • Se deberán detectar situaciones de discriminación y se propondrán acciones y medidas para corregirlas.


(*)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