Última actualización: 21/01/2025


Curso Académico: 2024/2025

Ingeniería Térmica
(15335)
Grado en Ingeniería Aeroespacial (Plan: 421 - Estudio: 251)


Coordinador/a: CANO PLEITE, EDUARDO

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

Tipo: Obligatoria
Créditos: 6.0 ECTS

Curso:
Cuatrimestre:




Requisitos (Asignaturas o materias cuyo conocimiento se presupone)
Física II
Objetivos
1) Proporcionar a los estudiantes un conocimiento bien fundamentado de los distintos procesos termodinámicos en ingeniería. 2) Presentar, desde una perspectiva crítica, las principales hipótesis y simplificaciones que conducen al análisis y diseño preliminar en el ámbito de la ingeniería térmica. 3) Capacitar a los estudiantes con destrezas para evaluar la transferencia de calor por conducción, convección y radiación, y usar todas esas capacidades en el diseño térmico de equipos donde ocurre transferencia de calor. 4) Dotar a los estudiantes de capacidades para caracterizar las fuerzas y eficiencias propulsivas de motores usados vehículos aeroespaciales. 5) Proporcionar las capacidades necesarias para discriminar los principales parámetros termodinámicos que controlan las turbinas de gas y los motores alternativos y su integración en sistemas de propulsión aeroespacial.
Competencias y resultados del aprendizaje
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 CB5: Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía CG2: Planificación, redacción, dirección y gestión de proyectos, cálculo y fabricación en el ámbito de la ingeniería aeroespacial. CG5: Capacidad para llevar a cabo actividades de proyección, de dirección técnica, de peritación, de redacción de informes, de dictámenes, y de asesoramiento técnico en tareas relativas a la Ingeniería Técnica Aeronáutica, de ejercicio de las funciones y de cargos técnicos genuinamente aeroespaciales. CG7: Capacidad de analizar y valorar el impacto social y medioambiental de las soluciones técnicas. CG8: Conocimiento, comprensión y capacidad para aplicar la legislación necesaria en el ejercicio de la profesión de Ingeniero Técnico Aeronáutico. CG9: Capacidad para el análisis y la resolución de problemas aeroespaciales en entornos nuevos o desconocidos, dentro de contextos amplios y complejos, integrado en equipos de trabajo multidisciplinares e internacionales. CG10: Capacidad de uso de herramientas computacionales y experimentales para el análisis y cuantificación de problemas de ingeniería. CE.CRA2: Comprender los ciclos termodinámicos generadores de potencia mecánica y empuje. CE.CRA10: Conocimiento adecuado y aplicado a la Ingeniería de: Los conceptos y las leyes que gobiernan los procesos de transferencia de energía, el movimiento de los fluidos, los mecanismos de transmisión de calor y el cambio de materia y su papel en el análisis de los principales sistemas de propulsión aeroespaciales. CE.CRA13: Conocimiento aplicado de: la ciencia y tecnología de los materiales; mecánica y termodinámica; mecánica de fluidos; aerodinámica y mecánica del vuelo; sistemas de navegación y circulación aérea; tecnología aeroespacial; teoría de estructuras; transporte aéreo; economía y producción; proyectos; impacto ambiental. RA1: Tener conocimientos básicos y la comprensión de las matemáticas, las ciencias básicas, y la ingeniería dentro del ámbito aeroespacial, incluyendo: el comportamiento de las estructuras; los ciclos termodinámicos y la mecánica de fluidos; el sistema de navegación aérea, el tráfico aéreo, y la coordinación con otros medios de transporte; las fuerzas aerodinámicas; la dinámica del vuelo; los materiales de uso aeroespacial; los procesos de fabricación; las infraestructuras y edificaciones aeroportuarias. Además de un conocimiento y compresión específicos de las tecnologías espeíificas de aeronaves y de aeromotores en cada una de las menciones incluidas en el presente título. RA2: Ser capaces de identificar problemas de ingeniería aeroespacial, reconocer especificaciones, recopilar e interpretar datos e información, establecer diferentes métodos de resolución y seleccionar el más adecuado entre las alternativas disponibles. RA3: Ser capaces de realizar diseños en el ámbito de los vehículos aeroespaciales, sistemas de propulsión, navegación y control del tráfico aéreo, infraestructuras aeroportuarias, o equipos y materiales de uso aeroespacial, que cumplan con las especificaciones requeridas colaborando con otros ingenieros y titulados. RA4: Los titulados serán capaces de realizar aproximaciones a métodos iniciales de investigación en consonancia con su nivel de conocimiento que implica búsquedas bibliográficas, diseño y ejecución de experimentos, interpretación de datos, selección de la mejor propuesta y simulación por ordenador. RA5: Ser capaces de aplicar su conocimiento y comprensión para resolver problemas, y diseñar dispositivos o procesos del ámbito de la ingeniería aeroespacial de acuerdo con criterios de coste, calidad, seguridad, eficiencia y respeto por el medioambiente. RA6: Tener las capacidades necesarias para la práctica de la ingeniería en la sociedad actual.
Descripción de contenidos: Programa
Parte-1: Fundamentos termodinámica aplicada a la ingeniería. 1.- Repaso de termodinámica y análisis de sistemas cerrados. 2.- Propiedades termodinámicas. 3.- Análisis de volúmenes de control (sistemas abiertos). 4.- Análisis termodinámico de motores alternativos de combustión interna: ciclos Otto, Diesel y Dual. 5.- Análisis termodinámico de turbinas de gas: ciclos Brayton. 6.- Psicrometría. Parte-2: Introducción a los sistemas de propulsión aeroespacial. 7.- Introducción a la propulsión: parámetros de propulsión, principales sistemas y ciclos de propulsión. Parte-3: Introducción a la transferencia de calor en ingeniería. 8.- Introducción a la transferencia de calor. 9.- Transferencia de calor estacionaria unidimensional. 10.- Superficies extendidas (aletas). 11.- Conducción transitoria de calor. 12.- Transferencia de calor por convección forzada en flujo externo. 13.- Transferencia de calor por convección forzada en flujo interno.
Actividades formativas, metodología a utilizar y régimen de tutorías
Las actividades de aprendizaje del curso se basan en la asistencia a clases teóricas (magistrales) y prácticas, estudio de los materiales proporcionados al alumno, solución de problemas propuestos y trabajo en sesiones de laboratorio. 1) Clases teóricas: una clase a la semana. El profesor proporcionará con antelación los materiales en formato electrónico que se usarán en las clases. Estos materiales comprenden documentos de presentación, colecciones de problemas, tablas de propiedades, bibliografía recomendada, y otros materiales adicionales que se requieran. Se recomienda que el alumno lea los documentos suministrados con anterioridad a la clase para así optimizar el proceso de aprendizaje. 2) Clases prácticas: una clase a la semana, en general, en la que el número de alumnos es reducido. Estas clases están especialmente enfocadas para resolver problemas en los que se conecta lo visto en las clases teóricas con la aplicación práctica de los conceptos. Durante las clases el profesor guía y tutoriza al alumno en la resolución de problemas y resuelve cuantas dudas surjan a los alumnos. 3) Prácticas de laboratorio. Hay cuatro sesiones de laboratorio enfocadas a materializar más explícitamente lo que se ha mostrado en clase. Es obligatorio que el alumno lea los guiones e instrucciones de prácticas con antelación a las sesiones. Después de cada sesión, el alumno deberá entregar al profesor de prácticas un informe escrito en el que se analizarán los resultados obtenidos durante la práctica.
Sistema de evaluación
  • Peso porcentual del Examen Final 60
  • Peso porcentual del resto de la evaluación 40

Calendario de Evaluación Continua


Convocatoria extraordinaria: normativa
Bibliografía básica
  • F.P. Incropera & D.P. De Witt. Fundamentals of Heat and Mass Transfer. John Wiley & Sons. 2007
  • G.C. Oates. Aerothermodynamics of Gas turbine and Rocket Propulsion. AIAA Education Series. 1997
  • M.J. Moran & H.N. Shapiro. Fundamentals of Engineering Thermodynamics (S.I. version). John Wiley & Sons. 2010
Bibliografía complementaria
  • M. J. Moran, H. N. Shapiro, B. R. Munson, D. P. DeWitt. Introduction to Thermal Systems Engineering: Thermodynamics, Fluid Mechanics and Heat Transfer. Wiley. 2003

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