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: PADILLA MARTÍNEZ, JAVIER
Área de conocimiento: Física Aplicada
Departamento: Física Aplicada y Tecnología Naval
Teléfono: 868071099
Correo electrónico: javier.padilla@upct.es
Horario de atención y ubicación durante las tutorias: Las tutorías se realizarán a demanda del estudiante mediante solicitud remitida al correo javier.padilla@upct.es
Titulaciones:
Categoría profesional: Profesor Titular de Universidad
Nº de quinquenios: 4
Nº de sexenios: 3 de investigación
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, y en el que encontraras 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 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
35
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.
4
100
Clase en aula de informática: prácticas.
Sesiones prácticas en el laboratorio.
Presencial: Obligatoria asistencia.
Atención a la explicación del profesor
y posterior realización de la fase
experimental
2
100
Actividades de evaluación (sistema de evaluación continua).
Pruebas escritas oficiales de la
asignatura
4
100
Actividades de evaluación (sistema de evaluación final).
Pruebas escritas oficiales de la
asignatura
4
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.
6
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.
Se evaluará el aprendizaje del alumno con dos
pruebas escritas , cada una con un peso relativo
en la calificación final de un 40 %.
La nota mínima en cada prueba para poder
hacer media con el resto de la asignatura se
establece en 3,5 puntos sobre 10.
80 %
Evaluación de prácticas y/o visitas y/o seminarios a partir de las memorias y/o informes correspondientes.
Se evaluarán, de forma continua, las actividades
realizadas en el laboratorio y los informes
presentados por los alumnos (20 %) .
La nota mínima de prácticas necesaria para
poder sumar y hacer la media ponderada con el
80% restante de la asignatura se establece en 3
puntos sobre 10.
20 %
Pruebas evaluación individual escritas/orales.
Se evaluará el aprendizaje del alumno con una
prueba escrita, con actividades específicas correspondientes a cada una de los parciales evaluados en el curso.
La nota mínima para poder
hacer media con el resto de la asignatura se
establece en 3,5 puntos sobre 10. Para poder superar la asignatura, la suma de la calificación obtenida en esta prueba más la obtenida en prácticas debe superar 5 puntos sobre 10.
80 %
Evaluación de prácticas y/o visitas y/o seminarios a partir de las memorias y/o informes correspondientes.
Se realizará un examen de prácticas (20 %).
La nota mínima de prácticas necesaria para
poder sumar y hacer la media ponderada con el
80% restante de la asignatura se establece en 3
puntos sobre 10. Para poder superar la asignatura, la suma de la calificación obtenida en esta prueba más la obtenida en el examen final debe superar 5 puntos sobre 10.
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: 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