Última actualización: 22/03/2017


Curso Académico: 2018/2019

Máquinas y centrales térmicas
(14207)
Titulación: Grado en Ingeniería Mecánica (221)


Coordinador/a: SANCHEZ DELGADO, SERGIO

Departamento asignado a la asignatura: Departamento de Ingeniería Térmica y Fluidos

Tipo: Obligatoria
Créditos: 6.0 ECTS

Curso:
Cuatrimestre:




Requisitos (Asignaturas o materias cuyo conocimiento se presupone)
Ingeniería Térmica
El objetivo de este curso es que el estudiante conozca los ciclos termodinámicos empleados en las máquinas y centrales térmicas productoras de potencia, además de la tecnología asociada, con el fin de adquirir capacidades que le permitan analizar el comportamiento de los motores térmicos, las turbomáquinas y las calderas, quemadores y cámaras de combustión presentes en dichos sistemas. Para lograr este objetivo el alumno debe adquirir una serie de conocimientos, capacidades y actitudes. Por lo que se refiere a los conocimientos, al finalizar el curso el estudiante será capaz de: - Identificar los elementos básicos de una central térmica, su función, y condiciones de trabajo. - Conocer los procesos y parámetros que las definen, y evaluar sus actuaciones. - Conocer la tecnología en cada uno de los casos. - Analizar las posibilidades de ahorro de energía e impacto medioambiental de cada una de las máquinas y centrales estudiadas. En cuanto a las capacidades, las podemos clasificar en dos grupos: uno de capacidades específicas y otro de capacidades más genéricas o destrezas. En cuanto a las capacidades específicas, al finalizar el curso el alumno será capaz de: - Plantear el diseño termodinámico de una planta de potencia. - Identificar y discriminar distintos tipos de motores alternativos, y equipos (turbomaquinaria, calderas, cámaras de combustión), y subsistemas de las centrales térmicas. - Conocer el ámbito de aplicación de los distintos tipos de motores térmicos. - Evaluar repercusiones medioambientales del uso de una u otra tecnología para la generación de potencia. En cuanto a las capacidades generales o destrezas, durante el curso se trabajarán: - La capacidad de resolver problemas. - La capacidad para buscar, comunicar y discriminar cual es la información relevante para caracterizar una instalación de producción de potencia. - La capacidad para trabajar en equipo y repartir la carga de trabajo para afrontar problemas complejos. En cuanto a las actitudes el alumno tras cursar el curso debería tener: - Una actitud crítica respecto a la manera de identificar y evaluar las actuaciones y el funcionamiento de los equipos elementales que constituyen una instalación. - Una actitud de colaboración que le permita obtener de otros agentes la información y conocimientos necesarios para realizar tareas complejas.
Descripción de contenidos: Programa
Este es un curso que comprende una base de fundamentos y una base tecnológica. El programa se divide en las siguientes partes: INTRODUCCION: - Generalidades y clasificación de plantas de potencia. Emisiones de contaminantes. PRIMERA PARTE (Plantas de potencia basadas en ciclos Brayton y Rankine): - Ciclos Brayton y Rankine para la producción de potencia, ciclos mejorados. -Brayton simple, inter-enfriado, con recalentamiento, regenerativo, ciclos complejos y cerrados. -Rankine simple, recalentamiento, regeneración (extracciones de vapor y drenajes). Ciclos completos. - Fundamentos operativos y arquitectura de turbomáquinaria, curvas características. -Cinemática y variación de presión. Triángulo de velocidades. -Arquitectura de Turbinas de vapor y de gas. -Análisis dimensional y curvas carctarísticas en fujo incompresible y compresible. -Cavitación. - Fundamentos de calderas, cámaras de combustión y reactores nucleares. -Calderas de fundición . -Calderas de cuerpo de acero, elementos constitutivos. Accidentes -Cámaras de combustión y estabilización de llama. - Funcionamiento y arquitectura de otros componentes -Desagsificador y agua de alimentación -Condensadores -Torres de refrigeración SEGUNDA PARTE - Consideraciones medioambientales - Plantas nucleares -Elementos constitutivos -Tipos de centrales -Ciclo de combustible -Accidentes - Ciclo combinado -Fundamentos y parametros de diseño y operación. -Estado del arte. HRSG, niveles de presión y recalentamiento. -Tecnologías limpias de carbón. Gasificación integrada en ciclo combinado. - Cogeneración y poligeneración -Fundamentos y parametros de diseño y operación. -Con motores alternativos -Con turbinas de gas - Principios de operación y mantenimiento de centrales térmicas -Control de carga y régimen -Bucles de control secundarios
Actividades formativas, metodología a utilizar y régimen de tutorías
La metodología docente incluirá: 1) Clases magistrales, donde se presentarán los conocimientos que los alumnos deben adquirir. Para facilitar su desarrollo los alumnos recibirán material de apoyo e información sobre los manuales básicos y de referencia que les permita completar y profundizar en los temas relevantes que sean de su interés. 2) Resolución de problemas, en relación con los conocimientos que se van a presentar y sobre todo en relación con las capacidades específicas que los estudiantes deben desarrollar. 3) Resolución de ejercicios por parte del alumno que le servirán para afianzar y contrastar con la realidad los conocimentos obtenidos, permitiendoles autoevaluar sus conocimientos, adquirir las capacidades necesarias y desarrollar la creatividad técnica. 4) Elaboración de informes . La puesta en común de soluciones dadas por los alumnos a problemas ingenieriles y su corrección conjunta debe servir para afianzar conocimientos y desarrollar la capacidad para analizar y comunicar la información relevante para la resolución de problemas. Además la puesta en común favorecerá el intercambio de opiniones críticas tanto entre profesor y alumnos como entre alumnos.
Sistema de evaluación
  • Peso porcentual del Examen Final 50
  • Peso porcentual del resto de la evaluación 50
Bibliografía básica
  • Horlock J.H.. Combined power plants. Pergamon Press. 1992
  • Lecuona A.; Nogueira J.I.. TURBOMAQUINAS, PROCESOS, ANALISIS Y TECNOLOGIA. Ariel. 2000
  • Legrand M., Ventas R., Rodríguez P.A.. Ingeniería Térmica: Principios de termodinámica técnica y transferencia de calor. Garceta. 2013
  • Moran M.J., Shapiro H.N.. Fundamentos de termodinámica técnica. Reverte. 2004
Bibliografía complementaria
  • Lecuona A., Nogueira J.I.. TURBOMAQUINAS, PROCESOS, ANALISIS Y TECNOLOGIA. Ariel. 2000

El programa de la asignatura podría sufrir alguna variación por causa de fuerza mayor debidamente justificada o por eventos académicos comunicados con antelación.