UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y DE ENERGÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA I.
DATOS GENERALES 1.1. Asignatura Asignatura 1.2. Código 1.3. Condición 1.4. Requisito 1.5. N° Horas de clases 1.6. N° Créditos 1.7. Ciclo 1.8. Semestre Académico 1.9. Duración 1.10. Docente
II.
: TERMODINAMI TERMODINAMICA CA II : M0630 : Obligatorio : Termodinám Termodinámica ica I : TH: 03; HP: 02; LAB: 02 :5 : VI : 2019-A : 17 SEMANAS (119 horas) : Mg. Jaime Flores Sánchez
[email protected] j_flores24@ yahoo.com : Ing. Dario Vásquez Alva
(01M) (02M)
SUMILLA:
La asignatura pertenece al área curricular de estudios específicos, es de carácter obligatorio, siendo de naturaleza teórico-práctico y tiene como propósito dotar al estudiante de competencias relacionadas a la aplicación de teorías relacionadas con la energía térmica y su aplicación a ciclos generadores y consumidores de potencia. Organiza sus contenidos en 4 unidades didácticas: 01. Combustión. Compresión de Gases. 02. Ciclos generadores de potencia. 03. Ciclos Combinados. 04. Ciclo de Refrigeración y Aire Acondicionado
III.
COMPETENCIA COMPETENCIASS DE LA ASIGNATURA: a. Competencia general:
Innova, emprende e investiga competitivamente el estudio de la energía, su transformación y proyectos en sus etapas ddee ejecución y operación; que integradamente hacen posible la conservación y preservación de nuestros recursos naturales y ambientales dentro de los estándares normativos de la salud ocupacional y seguridad industrial, con especializacio especializaciones nes en control de procesos , producción, mantenimiento de plantas industriales , colaborando con el desarrollo socioeconómico y cultural, sostenido y sustentable, del país, con profesionalismo, responsabilidad social y ético. b. Competencias de la asignatura : 1. Conoce y aplica las ecuaciones de la 1 1era era ley de la termodinámica para evaluar la transferencia de energía calorífica y mecánica en un proceso de combustión y compresión de gases. 2. Distingue las diferentes plantas de generación de energía térmica y su transformación 3. Conoce y clasifica los diferentes ciclos combinados de las plantas térmicas generadoras de energía. 4. Clasifica los diferentes plantas de refrigeración y Aire Acondicionado
COMPETENCIAS
CAPACIDADES
1. Conoce y aplica aplica las ecuaci ecuaciones ones de la 1era ley de la termodinámica para evaluar la transferencia de energía
a. elabora cuadro sinóptico de los combustibles y su comportamiento en cámaras de combustión
calorífica y mecánica en un proceso de combustión y compresión de gases
b. distingue y diferencia los valores de la relación aire/combustible c. identifica y reconoce los tipos de compresión y compresores de gases a. Conoce las plantas térmicas con vapor, gas y motores de combustión interna b. Elabora esquema de planta y diagramas respectivos de plantas térmicas en estudio. c. conoce y aplica las ecuaciones en el balance energético y perfomance de los componentes de una central térmica. a. elabora esquemas de las plantas de ciclos combinados de centrales térmicas b. enumera ventajas y desventajas de centrales térmicas en ciclo combinado c. conoce las energías entregadas y eficiencias de centrales térmicas en ciclo combinado
2.Distingue las diferentes plantas de generación de energía térmica y su transformación
3. Identifica Identifica y clasifica los dif diferentes erentes ciclos combinados de las plantas térmicas generadoras de energía.
ACTITUDES Disposición al aprendizaje grupal.
Explica la solución problemas aplicativos de las centrales térmicas
Valora los parámetros más importantes de un análisis energético de los ciclos combinados
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y DE ENERGÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA 4.Clasifica las diferentes plantas de refrigeración y Aire Acondicionado
a. elabora cuadro sinóptico de los tipos de sistemas de refrigeración. b. conoce y aplica adecuadamente las ecuaciones de la energía para determinar parámetros importantes en sistemas de refrigeración. c. identifica los refrigerantes que menos daño hacen al medio ambiente
Valora la importancia de los tipos de sistemas de refrigeración
IV. PROGRAMACIÓN POR UNIDADES DE APRENDIZAJE: Unidad N° 01: Combustión. Compresión de Gases Duración: 1ra., 2da. y 3ra. semana Fecha de inicio:25 de marzo de 2019 Fecha de término: 10 de abri de 2019 Capacidad E-A elabora cuadro sinóptico de los combustibles y su comportamiento en cámaras de combustió combustiónn distingue y diferencia los valores de la relación aire/combustib aire/combustible le
Capacidad Investigación Científica
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CONTENIDO CONCEPTUAL
identifica y reconoce los tipos de compresión y compresores de gases
PROGRAMACIÓN DE CONTENIDOS CONTENIDO CONTENIDO PROCEDIMENTAL ACTITUDINAL
INDICADORES
-Toma conocimiento de las
-conoce y aplica las leyes de
- Muestra interés en el
1. explica las
principales definiciones en combustión. -Identifica la relación aire/combustible en procesos de combustión
la termodinámica en reacción quima.
- Poder calorífico de combustibles líquidos y gaseosos. - Eficiencia de combustión
- conoce y aplica metodología para determinar el poder calorífico de combustibles. -Describe metodológicamente como determinar la eficiencia de combustión. -conoce los procesos de compresión de gases. -determina potencia de compresores alternativos.
proceso de explorar los conceptos en una reacción química. - Discute los valores del aire en un proceso de combustión. - Valora la importancia del poder calorífico de un combustible.
relaciones aire/combustible. 2. analiza los procesos de transferencia de calor en reacciones químicas. - desarrolla problemas aplicativos de combustión.
- valora la importancia de los compresores en la industria
-desarrolla y sustenta la práctica calificada
-Compresión de gases. Clases de compresión y eficiencias. -compresores alternativos.
Unidad N° 02: ciclos generadores de potencia Duración: 4ta., 5ta., 6ta., 7ma., 8va., 9na., 10ma. y 11ra. semana Fecha de inicio: 15 de abril de 2019 Fecha de término: 12 de junio de 2019 Capacidad E-A Conoce las plantas térmicas con vapor, gas y motores de combustión interna Elabora esquema de planta y diagramas respectivos de plantas térmicas en estudio. Capacidad Investigación Científica conoce y aplica las ecuaciones en el balance energético y perfomance de los componentes de una central térmica.
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CONTENIDO CONCEPTUAL
PROGRAMACIÓN DE CONTENIDOS CONTENIDO CONTENIDO PROCEDIMENTAL ACTITUDINAL
INDICADORES
-Motores de combustión interna, clasificación -perfomance de los motores de combustión interna
-describe el funcionamiento de los ciclos de motores de combustión interna -determina la eficiencia térmica de ciclos de m.c.i.
-identifica los procesos de funcionamiento de m.c.i. -elabora diagramas pv, T-s de ciclos de m.c.i.
- discute el valor de la eficiencia térmica de ciclos de m.c.i.
-Motores dieseldede 2T y 4T -Perfomance funcionamiento funcionamien to de motores
-describe el funcionamiento motores diesel de 4T y 2T de -conoce metodología para
-diferencia el de funcionamiento motores de 2T y 4T.
-funcionamiento expone de motores de 2T y 4T
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diesel de 4T y de 2T
determinar parámetros indicados y efectivos en motores de 2T y 4T.
-Ciclo Joule-Brayt Joule-Brayton, on, componentes, esquema de planta. Eficiencia térmica. -diagrama T-s, p-v, T-v.
-define el ciclo Joule-Brayton, y calcula eficiencia térmica. -Identifica los componentes de una planta térmica a gas simple.
- Modificaciones de la planta térmica a gas simple: dos turbinas, dos compresores -eficienciaa de planta. -eficienci
-construye esquemas de planta con modificaciones del ciclo básico simple -muestra diagrama T-s y esquema de planta de uno y dos ejes. Avance de tesina
-analiza los valores de los parámetros indicados y efectivos de motores de 2T y 4T - Muestra interés por conocer el funcionamiento de las plantas térmicas a gas. - valora los resultados de eficiencias térmicas y de planta a gas modificadas.
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- explica el funcionamiento de una planta térmica a gas
Describe funcionamiento y ventajas de plantas térmicas a gas modificadas
EXAMEN PARCIAL
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-resuelve problemas aplicativos de motores de 2T y 4T
- Ciclo Rankine, componentes básicos, esquema de planta. -diagrama T-s, p-v, T-v.
- define el ciclo Rankine y calcula eficiencia térmica. -Identifica los componentes de una planta térmica a vapor simple.
- valora los resultados de eficiencias térmicas y de planta en plantas térmicas a vapor modificadas
Describe funcionamiento y ventajas de plantas térmicas a vapor modificadas
- modificaciones de la planta térmica a vapor simple: más de dos tturbinas, urbinas, sobrecalentador, recalentador, etc -eficiencia térmica y de planta. -plantas térmicas a vapor con regeneración de vapor. -diagrama T-s de plantas a vapor con extracciones de vapor.
-construye esquemas de planta con modificaciones del ciclo básico simple -muestra diagrama T-s y esquema de planta de uno y dos turbinas.
- valora los resultados de eficiencias térmicas y de planta a vapor modificadas
Describe funcionamiento y ventajas de plantas térmicas a vapor modificadas
-Muestra diagrama T-s y esquema de planta a vapor con calentadores abiertos y cerrados.
valora los resultados de eficiencias térmicas y de planta con turbinas a vapor, calentadores y otros componentes
Describe funcionamiento y ventajas de plantas térmicas a vapor con regeneración
Unidad N° 03: plantas térmicas con ciclo combinado Duración: 12da. y 13ra. semana Fecha de inicio: Capacidad E-A 29 de octubre de 2018
Fecha de término:07 de noviembre de combinados 2018 esquemas de las plantas de ciclos de centrales elabora
térmicas enumera ventajas y desventajas de centrales térmicas en ciclo combinado conoce las energías entregadas y eficiencias de centrales térmicas en ciclo combinado
Capacidad Investigación Científica
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CONTENIDO CONCEPTUAL
PROGRAMA PROG RAMACI CI N DE CONTENIDO CONTENIDOSS CONTENIDO CONTENIDO PROCEDIMENTAL ACTITUDINAL
INDICADORES
- plantas térmicas con cic ciclo lo combinado. -eficiencias de plantas térmicas con ciclo combinado
- Muestra diagrama T-s y esquema de planta en ciclo combinado -analiza e interpreta las eficiencias de plantas térmicas en ciclo combinado.
- valora los resultados de eficiencias térmicas y de planta con ciclo combinado
Expone el funcionamiento y ventajas de plantas térmicas con ciclo combinado
-eficiencias térmica y de -eficiencias planta de plantas térmicas
- Muestra diagrama T-s y esquema de planta en ciclo
-valora la importancia de combinar plantas
Expone el funcionamiento y
con ciclo combinado COGAS, CODOG
combinado COGAS, CODOG
térmicas CODOG, COGAS
ventajas de plantas térmicas con ciclo combinado CODOG,
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y DE ENERGÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA COGAS Unidad N° 04: Ciclo de Refrigeración y Aire Acondicionado Duración: 14ta.,15ta., 16ta. y 17ma. semana Fecha de inicio: 17 de junio de 2019 Fecha de término: 10 de julio de 2019 Capacidad E-A elabora cuadro sinóptico de los tipos de sistemas de refrigeración. conoce y aplica adecuadamente las ecuaciones de la energía para determinar parámetros importantes en sistemas de refrigeración Capacidad Investigación Científica identifica los refrigerantes que menos daño hacen al medio ambiente
CONTENIDO CONCEPTUAL
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-Plantas de refrigeración básica y con modificaciones, diagramas p-h. T-s, p-v. -Componentes del ciclo de refrigeración por compresión de vapor modificado. -Aire acondicionado, tratamiento del aire. -Carta psicométric psicométricaa
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EXAMEN FINAL EXAMEN SUSTITUTORIO
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PROGRAMA PROG RAMACI CI N DE CONTENIDO CONTENIDOSS CONTENIDO CONTENIDO PROCEDIMENTAL ACTITUDINAL
INDICADORES
- Muestra diagrama p-h y T-s y esquema de planta de refrigeración modificado. -analiza e interpreta los COP de plantas frigoríficas modificadas
- valora los resultados de los COP de plantas frigoríficas
Expone el funcionamiento y ventajas de plantas frigoríficas
-muestra los procesos del tratamiento del aire en la carta psicométrica. Entrega final de tesina
-valora los beneficios del aire acondicionado
Resuelve problemas prácticos del uso del AA
V. ESTRATEGIAS EST RATEGIAS METODOLÓGICAS: Esta asignatura se desarrollará en la modalidad de teoría y práctica en aula aplicando las metodologías activas que fomenten la discusión crítica y el planteamiento de criterios personales respecto a los temas tratados. Las experiencias de aprendizajes se desarrollaran orientadas por los siguientes métodos activos: a. Seminario-Taller b. Discusión en pequeños grupos c. Exposición DE TRABAJOS
VI. MATERIALES EDUCATIVOS Y OTROS RECURSOS DIDÁCTICOS: DIDÁCTICOS: El desarrollo de las unidades se hará con uso de un libro base. Los materiales educativos interactivos: interactivos: MS Windows XP. MS Office 2007 Los materiales educativos para la exposición: MS PowerPoint Los materiales de enseñanza: un CD con todos los slides presentados en la asignatura.
VII. EVALUACIÓN: Los aprendizajes se evalúa antes, durante y al finalizar el proceso. Los criterios técnicos generales, para la evaluación del aprendizaje por competencias a considerar son:
PONDERACIÓN (%)
EP = Examen parcial escrito del programa silábico. 30 EF = Examen final escrito restante del silabo. 30 PPTD = Promedio de prácticas y laboratorios, trabajos domiciliarios. 15 TI = Trabajos de investigación en sus diferentes niveles. 15 PAA = Participación activa en aula. 10 Para efectos de calcular el resultado final de la evaluación de la asignatura, se utiliza la siguiente fórmula:
N.F = EP (0.3) + EF (0.3) + PPTD (0.15) + TI (0.15) + PAA (0.10) Dónde: N.F = Nota Final La escala de calificación es de cero (0) a veinte (20), siendo siendo la nota mínima aprobatoria de 10.5 10.5 que equivale a once (11) y que debe ser registrado en el Acta Final.
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y DE ENERGÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA Art. 62 La asistencia a clases teóricas y prácticas de los estudiantes de pregrado es obligatoria…El obligatoria…El estudiante de pregrado, que al final del periodo académico excede el 30% de inasistencias, sobre el total de horas de clases programadas, será desaprobado en la asignatura.
VIII. BIBLIOGRÁFICA , JONES, J.B. Ingeniería Termodinámica. México: Editorial Prentice-Hall Hispanoamericana Bibliografía Básica DUGAN, R.E., Hispanoamericana,, S.A. Primera edición,
1.
2. 3.
1997. CENGEL, YUNUS A, BOLES, MICHAEL A. Termodinámica, México D.F.: Editorial Mc Graw-Hill Interamericana Editores, S. A. de C.V, Cuarta edición, 2002 FLORES SANCHEZ, JAIME , Jaime; termo-fluidos-teoría y problemas, UNAC - FIME 2015
Bibliografía Complementaria. 4.
5.
6. 7.
8.
9.
10.
11.
12. 13.
RUSELL y ADEBIYI, Termodinámica Clásica, Edit. Addison-Wesley Addison -Wesley Iberoamericana, 1997 MORSE F. Centrales Eléctricas Ed. CECSA., 1989 STOECKER. Refrigeración y Aire Acondicionado Ed. MC. Graw-Hill. 1992 LOOMIS A. W. Compresed Air and Gas Data. Ingersoll-Rand, New Jersey,1980 FAIRES. Virgil M. problemas de Termodinámica. Editorial Limusa S.A. México, 1993 A.P. BASKAKOV. BASKAKOV. Termotecni Termotecnia, a, Editorial MIR, 1987 1987.. VAN WYLEN, Principios de Termodinámica, editorial Limusa S.A. México, 2000 CRUZ & POSTIGO. Termodinámica Aplicada. Editorial UNI, Lima. MORAN & SHAPIRO Fundamentos de termodinámica Técnica Reverte. Barcelona 1995 CARLOS EDUARDO MALDONADO. Termodinámica y complejidad. ED. Desde Abajo Bogotá, D.C. – Colombia .2011.
