Nombre: TRANSMISIÓN DEL CALOR
Código: 513203006
Carácter: Obligatoria
ECTS: 4.5
Unidad Temporal: Cuatrimestral
Despliegue Temporal: Curso 3º - Primer cuatrimestre
Menciones/Especialidades:
Lengua en la que se imparte: Castellano
Carácter: Presencial
Nombre y apellidos: OVIEDO CASADO, SANTIAGO
Área de conocimiento: Física Aplicada
Departamento: Física Aplicada y Tecnología Naval
Teléfono:
Correo electrónico: santiago.oviedo@upct.es
Horario de atención y ubicación durante las tutorias:
Titulaciones:
Categoría profesional: Profesor Ayudante Doctor
Nº de quinquenios: No procede por el tipo de figura docente
Nº de sexenios: No procede por el tipo de figura docente
Curriculum Vitae: Perfil Completo
Responsable de los grupos: G1
Finalizar la asignatura los alumnos deberán ser capaces de: Distinguir los tres mecanismos básicos de la transmisión del calor y aplicar las leyes básicas. Resolver problemas de conducción del calor en régimen unidimensional estacionario con y sin generación del calor tanto en paredes simples como en compuestas. Resolver problemas de aislamientos térmicos. Interpretar el concepto de coeficiente global de transmisión del calor y su analogía eléctrica. Describir, caracterizar y resolver problemas de superficies aleteadas. Explicar las ecuaciones diferenciales que rigen los procesos de transmisión del calor por convección. Conocer el significado físico de los números adimensionales con los que se suele expresar las soluciones de los distintos procesos convectivos. Interpretar las diferentes correlaciones empíricas utilizadas para determinar el coeficiente de transmisión del calor, así como su ámbito de aplicación. Resolver problemas de convección monofásica. Relacionar el comportamiento de los cuerpos reales con el cuerpo negro. Resolver problemas de intercambio de energía entre sistemas de superficies. Describir y clasificar los intercambiadores de calor. Resolver problemas de evaporadores y condensadores. Resolver problemas de intercambiadores de calor por los métodos LMTD y NTU. Describir los conceptos básicos relativos a la radiación térmica. Expresar las leyes que explican el comportamiento del cuerpo ideal negro. Cálculo de factores de forma.
Introducción a la Transferencia de Calor. Conducción de calor estacionaria. Conducción de calor en régimen transitorio. Convección forzada interna y externa. Convección natural. Intercambiadores de calor. Radiación térmica. Intercambio de energía mediante radiación.
Unidad Didáctica 1. FUNDAMENTOS DE LOS MECANISMOS DE TRANSMISIÓN DEL CALOR
Tema 1. Fundamentos de la Conducción del calor.
Tema 2. Fundamentos de la Convección.
Tema 3. Fundamentos de la Radiación Térmica.
Unidad Didáctica 2. CONDUCCIÓN DEL CALOR
Tema 4. Conducción del calor en régimen estacionario I.
Tema 5. Conducción del calor en régimen estacionario II.
Tema 6. Conducción del calor en régimen transitorio.
Tema 7. Métodos numéricos en la conducción del calor.
Unidad Didáctica 3. CONVECCIÓN
Tema 8. Métodos de análisis aplicados a procesos convectivos.
Tema 9. Convección forzada.
Tema 10. Convección Libre.
Tema 11 Condensación y ebullición.
Unidad Didáctica 4. RADIACIÓN
Tema 12 Fundamentos de la Radiación.
Tema 13 Intercambio de energía Radiante.
Unidad Didáctica 5. CONDUCCIÓN-CONVECCIÓN
Tema 14. Intercambiadores de calor.
Programa de prácticas
- Conducción estacionaria. Determinación de conductividades térmicas de materiales aislantes Determinación de la conductividad térmica de diversos aislantes característicos de la edificación. Cálculo del coeficiente Global de transmisión del calor en paredes compuestas - Conducción transitoria. Comparación del comportamiento de diferentes materiales al calentamiento por convección y por radiación. Interpretar la evolución de las temperaturas en un recinto cerrado, constituido por paredes planas de diferentes materiales, sometido a un calentamiento interior y a una radiación térmica exterior. - Determinación del coeficiente de transmisión en la convección forzada y libre en una placa vertical isoterma. Determinar el coeficiente de transmisión del calor y el calor transmitido por convección forzada y libre desde una placa vertical isoterma al aire que le rodea. - Análisis del comportamiento térmico de un intercambiador de calor de doble tubo. Analizar cuantitativamente el comportamiento de un intercambiador de calor de doble tubo agua-agua en equicorriente. - Análisis del comportamiento térmico de un colector plano de radiación solar. Analizar el comportamiento de un colector solar plano determinando su eficiencia para diferentes disposiciones de funcionamiento.
La Universidad Politécnica de Cartagena considera como uno de sus principios básicos y objetivos fundamentales la promoción de la mejora continua de las condiciones de trabajo y estudio de toda la Comunidad Universitaria. Este compromiso con la prevención y las responsabilidades que se derivan atañe a todos los niveles que integran la Universidad: órganos de gobierno, equipo de dirección, personal docente e investigador, personal de administración y servicios y estudiantes. El Servicio de Prevención de Riesgos Laborales de la UPCT ha elaborado un "Manual de acogida al estudiante en materia de prevención de riesgos" que puedes encontrar en el Aula Virtual en el apartado actúa sobre una emergencia, pestaña "guías técnicas", y en el que encontrarás instrucciones y recomendaciones acerca de cómo actuar de forma correcta, desde el punto de vista de la prevención (seguridad, ergonomía, etc.), cuando desarrolles cualquier tipo de actividad en la Universidad. También encontrarás en el apartado actúa sobre una emergencia, recomendaciones sobre cómo proceder en caso de emergencia o que se produzca algún incidente. En especial, cuando realices prácticas docentes en laboratorios, talleres o trabajo de campo, debes seguir todas las instrucciones del profesorado, que es la persona responsable de tu seguridad y salud durante su realización. Consúltale todas las dudas que te surjan y no pongas en riesgo tu seguridad ni la de tus compañeros.
Unit 1. FUNDAMENTAL CONCEPTS AND BASIC MODES OF HEAT TRANSFER
Item 1. Fundamental Laws of Conduction.
Item 2. Fundamental Laws of Convection.
Item 3. Fundamental Laws of Radiation.
Unit 2. HEAT CONDUCTION
Item 4. Steady State In One Dimension.
Item 5. Extended Surfaces.
Item 6. Transient Conduction.
Item 7. Numerical Methods for Heat Conduction.
Unit 3. CONVECTION
Item 8. Analysis methods applied to convective processes.
Item 9. Forced convection.
Item 10. Free Convection.
Item 11 Condensation and boiling.
Unit 4. RADIATION
Item 12 Fundamentals of Radiation.
Item 13 Exchange of Radiant Energy.
Unit 5. HEAT TRANSFER BY COMBINED CONDUCTION AND CONVECTION
Item 14 Heat Exchangers.
Clase en aula convencional: teoría, problemas, casos prácticos, seminarios, etc.
Clase expositiva y resolución de
dudas y cuestiones planteadas por
los alumnos durante la exposición.
Presencial: Atención y participación
activa mediante el planteamiento de
dudas y cuestiones de interés
37.5
100
Clase en laboratorio: prácticas.
Sesiones prácticas en el laboratorio.
Presencial: Obligatoria asistencia.
Atención a la explicación del profesor
y posterior realización de la fase
experimental: 7.5 horas.
7.5
100
Actividades de evaluación final y continua fuera de horario lectivo.
Examen parcial a mitad de la asignatura, fuera del horario lectivo, nota mínima para que cuente de cara al promedio 3.5. Este examen contará un 40% de la nota final de la asignatura.
Examen final fuera del horario lectivo. Dicho examen se dividirá en dos bloques. Quienes hayan alcanzado la nota mínima en el examen parcial podrán realizar únicamente la parte no evaluada en dicho parcial, contando un 40% a la nota final. Quienes no superasen la nota mínima en el parcial, o deseen presentarse de la asignatura entera, realizarán un examen del temario completo que contará un 80% de la nota final de la asignatura.
6
100
Tutorías.
Resolución de dudas sobre teoría,
ejercicios y sesiones practicas del
laboratorio.
Presencial: Además de las horas
presenciales de Tutorías en el
departamento se plantean tutorías
grupales antes de las pruebas
evaluativas.
4
50
Trabajo del estudiante: estudio o realización de trabajos individuales o en grupo.
Estudio individual por parte del
alumno, y realización de ejercicios y
prácticas de laboratorio.
80
0
Pruebas evaluación individual escritas/orales.
1. Sistema de evaluación continua:
Se evaluará especialmente el aprendizaje
individual por parte del estudiante de los
contenidos específicos disciplinares abordados
en teoría y problemas. El profesorado
responsable podrá organizar una única prueba
parcial, escrita y/u oral, dentro del sistema de
evaluación continua. Dicha prueba podrá
realizarse en horario lectivo, fuera del horario de
clase o en la fecha que determine la
coordinación, de acuerdo con la normativa
aplicable y con la memoria verificada.
El profesorado podrá optar por una de las
siguientes modalidades: a) realizar una prueba
parcial a mitad de curso, con carácter
eliminatorio de la parte de materia evaluada; en
este caso, el estudiante que alcance la
calificación mínima exigida deberá presentarse
necesariamente a la prueba final de la
convocatoria ordinaria para completar la
evaluación de la parte restante del bloque de
teoría y problemas; b) realizar una prueba
parcial al final del periodo lectivo, antes de la
prueba final ordinaria, en cuyo caso el
estudiante que alcance la calificación mínima
exigida podrá quedar exento de realizar la
prueba final correspondiente a ese bloque,
según el criterio anunciado por el docente en la
asignatura.
El bloque de teoría y problemas tendrá una
ponderación total del 80 % de la calificación
final. Cuando la prueba parcial evalúe solo una
parte de los contenidos, su peso recomendado
será del 40 % de la calificación final, y la parte
restante del bloque de teoría y problemas tendrá
un peso del 40 % y se evaluará en la prueba
final ordinaria. La calificación mínima exigida en
la prueba parcial, así como en la parte
equivalente de la prueba final, para optar a
superar la asignatura será de 4 sobre 10.
2. Sistema de evaluación final: Las convocatorias finales ordinaria y
extraordinaria son las establecidas oficialmente
en el calendario académico y no constituyen una
opción alternativa elegida libremente por el
estudiante, sino las pruebas finales previstas
para completar o recuperar la evaluación de la
asignatura. La prueba final escrita permitirá
evaluar todos los contenidos del bloque de
teoría y problemas. El estudiantado que no haya
superado ninguna parte en evaluación continua
deberá realizar una prueba final global de teoría
y problemas, con una ponderación del 80 % de
la calificación final; dicha prueba tendrá carácter
global, comprenderá todos los contenidos de
este bloque y no dará lugar a la superación
independiente de partes separadas.
Si un estudiante se presenta en una
convocatoria final a una parte o actividad cuya
calificación mínima ya hubiera superado durante
la evaluación continua, se entenderá que
renuncia a la calificación previa obtenida en
dicha parte o actividad. En tal caso se
considerará la última calificación obtenida, no la
más favorable.
La calificación correspondiente a este bloque
podrá complementarse con actividades,
ejercicios u otras tareas propuestas por el
profesorado durante el curso, cuya valoración se
realizará conforme a los criterios establecidos
por cada docente y que podrán contribuir a
incrementar la nota obtenida en la evaluación
continua, siempre dentro de los límites
establecidos por la memoria verificada y por la
normativa aplicable.
Esta actividad evalúa todos los resultados del aprendizaje.
80 %
Evaluación de prácticas y/o visitas y/o seminarios a partir de las memorias y/o informes correspondientes.
1. Sistema de evaluación continua:
La calificación de esta actividad se realizará
mediante la corrección de los informes de
prácticas elaborados por el estudiantado, la
observación de la correcta realización
experimental y del uso adecuado del
instrumental en el laboratorio y/o una prueba
oral o escrita de verificación de autoría y aprendizaje.
Las prácticas de laboratorio tienen carácter
obligatorio. La asistencia a las sesiones
programadas, la realización efectiva de las
actividades experimentales y la entrega de los
informes o tareas que se establezcan son
requisitos necesarios para poder superar la
asignatura. En caso de ausencia no justificada a
una sesión de laboratorio, dicha sesión tendrá
una calificación de 0 en la media de la nota de
laboratorio. La calificación mínima necesaria en
esta actividad para optar a superar la asignatura
será de 3 sobre 10.
2. Sistema de evaluación final:
La evaluación final de prácticas podrá realizarse
mediante prueba escrita sobre contenidos
prácticos, examen en laboratorio, realización de
una práctica o revisión/verificación de informes,
según disponibilidad y organización docente.
Esta actividad permitirá sustituir o recuperar,
cuando proceda, los informes o actividades de
prácticas realizados durante el curso para
quienes no los hubieran realizado, no los
hubieran superado o deseen mejorar su
calificación, con la renuncia correspondiente a la
calificación previa cuando proceda. La
calificación mínima necesaria en esta actividad
para optar a superar la asignatura será de 3
sobre 10.
Esta actividad evalúa lEsta actividad evalúa todos los resultados del aprendizaje.
20 %
Autor: Madrid García, Carmelo Nicolás
Título: Problemas de transmisión del calor
Editorial: Horacio Escarabajal
Fecha Publicación: 2004
ISBN: 8493296678
Autor: Çengel, Yunus A.
Título: Transferencia de calor
Editorial: McGraw-Hill
Fecha Publicación: 2004
ISBN: 9701044843
Autor: Madrid García, Carmelo Nicolás
Título: Transmisión del calor
Editorial: Universidad Politécnica de Cartagena: Departamento de Física Aplicada
Fecha Publicación: 2012
ISBN:
Autor: Madrid García, Carmelo Nicolás
Título: Transmisión de calor practicas de laboratorio
Editorial: Universidad
Fecha Publicación: 1996
ISBN: 8476847165
Autor: Holman, J.P.
Título: Transferencia de calor
Editorial: McGraw-Hill
Fecha Publicación: 2002
ISBN: 844812040
Autor: Theodore L. Bergman, Adrienne S. Lavine
Título: Fundamentals of Heat and Mass Transfer
Editorial: Wiley
Fecha Publicación: 2017
ISBN: 978-1-119-32042-5
Autor: Fraas, Arthur P.
Título: Heat exchanger design
Editorial: John Wiley & Sons
Fecha Publicación: 2011
ISBN: 9788126530731
Autor: Incropera, Frank P.
Título: Fundamentos de transferencia de calor
Editorial: Prentice Hall Hispanoamericana
Fecha Publicación: 1999
ISBN: 9701701704
Autor: Bejan, Adrian
Título: Heat transfer
Editorial: John Wiley| & Sons
Fecha Publicación: 1993
ISBN: 0471502901
Autor: Kreith, Frank
Título: Principios de transferencia de calor
Editorial: Thompson
Fecha Publicación: 2002
ISBN: 8497320611