Última actualización: 22/05/2025 20:08:02


Curso Académico: 2025/2026

Propulsión Aeroespacial I
(14171)
Grado en Ingeniería Aeroespacial (Plan: 421 - Estudio: 251)


Coordinador/a: IANIRO , ANDREA

Departamento asignado a la asignatura: Departamento de Ingeniería Aeroespacial

Tipo: Optativa
Créditos: 6.0 ECTS

Curso:
Cuatrimestre:




Requisitos (Asignaturas o materias cuyo conocimiento se presupone)
Fluid Mechanics I Fluid Mechanics II Thermal Engineering Introduction to structural analysis
Objetivos
Conocimiento adecuado y aplicado a la Ingeniería de: los métodos de cálculo y de desarrollo de instalaciones de los sistemas propulsivos; la regulación y control de instalaciones de los sistemas propulsivos; el manejo de las técnicas experimentales, equipamiento e instrumentos de medida propios de la disciplina; los combustibles y lubricantes empleados en los motores de aviación y automoción; la simulación numérica de los procesos físico-matemáticos más significativos; los sistemas de mantenimiento y certificación de los motores aeroespaciales. Conocimiento aplicado de: aerodinámica interna; teoría de la propulsión; actuaciones de aviones y de aerorreactores; ingeniería de sistemas de propulsión; mecánica y termodinámica. Conocimiento aplicado de: teoría de la propulsión; actuaciones de aerorreactores; ingeniería de sistemas de propulsión.
Resultados del proceso de formación y aprendizaje
CE.TE.VA4: Conocimiento adecuado y aplicado a la Ingeniería de: Los fenómenos físicos del vuelo, sus cualidades y su control, las fuerzas aerodinámicas, y propulsivas, las actuaciones, la estabilidad. CE.TE.PA1: Conocimiento adecuado y aplicado a la Ingeniería de: los métodos de cálculo y de desarrollo de instalaciones de los sistemas propulsivos; la regulación y control de instalaciones de los sistemas propulsivos; el manejo de las técnicas experimentales, equipamiento e instrumentos de medida propios de la disciplina; los combustibles y lubricantes empleados en los motores de aviación y automoción; la simulación numérica de los procesos físico-matemáticos más significativos; los sistemas de mantenimiento y certificación de los motores aeroespaciales. CE.TE.PA2: Conocimiento aplicado de: aerodinámica interna; teoría de la propulsión; actuaciones de aviones y de aerorreactores; ingeniería de sistemas de propulsión; mecánica y termodinámica. 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.
Descripción de contenidos: Programa
1. Introducción a la propulsión aeroespacial Generación de empuje y propulsión a chorro Efecto de la expansión externa sobre el empuje Parámetros globales de rendimiento Autonomía de vuelo de aeronaves Eficiencias 2. Modelado de motores aeronáuticos: el Turbojet Ecuación del empuje Balance de potencia del eje en el turbojet Consumo de combustible Parámetros de diseño Efecto del caudal másico en el empuje Nota sobre los ramjets Eficiencia propulsiva Eficiencias térmica y global 3. Introducción al acoplamiento de componentes y operación fuera de diseño Discusión sobre el estrangulamiento en la tobera Acoplamiento de componentes Efectos del número de Mach Ejemplos Acoplamiento compresor-turbina. Generadores de gas 4. Motores Turbofan Modelo ideal de turbofan Balance de potencia en el eje Condición de igualación de velocidades Relación de compresión óptima 5. Tomas de aire y toberas Difusores o tomas de aire Tomas de aire subsónicas Tomas de aire supersónicas Toberas 6. Principios de compresores y fans Ecuación de Euler Triángulos de velocidades Eficiencia isentrópica y mapa del compresor 7. Álabes de compresores, diseño y múltiples etapas Factor de difusión. Entrada en pérdida Álabes del compresor y variaciones radiales Multietapas y variación del área de flujo Efectos del número de Mach Eficiencia politrópica Puesta en marcha y operación a bajas velocidades 8. Turbinas. Características de etapa. Grado de reacción Ecuación de Euler Grado de reacción Variaciones radiales Temperatura en álabes rotativos 9. Solidez de la turbina. Límites de caudal. Enfriamiento interno Solidez y carga aerodinámica Caudal másico por unidad de área de anillo y tensiones en álabes Enfriamiento de turbinas. Tendencias generales y sistemas. Enfriamiento interno 10. Aspectos sobre refrigeración de turbinas Film cooling Impingement cooling Tensiones térmicas Diseño de álabes refrigerados 11. Combustión: Cámaras y contaminantes Proceso de combustión Cámaras de combustión Dimensionamiento del combustor Postquemadores Contaminantes: regulación Mecanismos de formación de contaminantes Emisiones en la alta atmósfera 12. Introducción al ruido de motores y aeroacústica Propagación del ruido Densidad de energía acústica y flujo de potencia sonora Fuentes de ruido y modelos de predicción Ruido de chorro Ruido en turbomáquinas 13. Estructuras rotativas del motor Cargas en álabes Tensiones centrífugas y diseño del disco 14. Fundamentos de la rotodinámica Cojinetes y configuración del motor Modelo de masas concentradas Velocidades críticas Fuerzas sobre cojinetes Comentarios sobre vibraciones de álabes
Actividades formativas, metodología a utilizar y régimen de tutorías
Sesiones teóricas. Sesiones de problemas con trabajo individual y en grupos. Sesiones de ordenador. Sesiones de laboratorio.
Sistema de evaluación
  • Peso porcentual del Examen/Prueba Final 60
  • Peso porcentual del resto de la evaluación 40

Calendario de Evaluación Continua


Convocatoria extraordinaria: normativa
Bibliografía básica
  • J.D. Mattingly. Elements of Propulsion: Gas Turbines and Rockets. AIAA. 2006
  • J.L. Kerrebrock. Aircraft Engines and Gas Turbines. MIT Press. 1992
Bibliografía complementaria
  • N. Cumpsty. Jet Propulsion. Cambridge Univ. Press. 2003
  • Saeed Farokhi. Aircraft Propulsion. Wiley. 2014

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