Logo UAB
2022/2023

Transmissió de Calor

Codi: 102440 Crèdits: 4
Titulació Tipus Curs Semestre
2500897 Enginyeria Química OB 3 1

Professor/a de contacte

Nom:
David Gabriel Buguña
Correu electrònic:
david.gabriel@uab.cat

Utilització d'idiomes a l'assignatura

Llengua vehicular majoritària:
català (cat)
Grup íntegre en anglès:
No
Grup íntegre en català:
Grup íntegre en espanyol:
No

Prerequisits

Es recomana haver superat les següents assignatures:

- Operacions Bàsiques de l’Enginyeria Química

- Termodinàmica Aplicada

Objectius

L’objectiu de l’assignatura és l’estudi dels principis de transmissió de calor i la seva aplicació al càlcul i disseny de bescanviadors de calor i evaporadors.

Competències

  • Actitud personal
  • Comparar i seleccionar amb objectivitat les diferents alternatives tècniques d'un procés químic.
  • Demostrar que es coneixen les diferents operacions de reacció, separació, processament de materials i transport i circulació de fluids involucrades en els processos industrials de l'enginyeria química.
  • Hàbits de pensament
  • Treball en equip

Resultats d'aprenentatge

  1. Comparar i seleccionar amb objectivitat les diferents alternatives tècniques dels equips de transmissió de calor.
  2. Desenvolupar el pensament científic.
  3. Desenvolupar la capacitat d'anàlisi, síntesi i prospectiva.
  4. Desenvolupar la curiositat i la creativitat.
  5. Identificar les operacions de circulació de fluids involucrades en el disseny d'equips per a la transmissió de calor.
  6. Treballar cooperativament.

Continguts


Llevat que les restriccions imposades per les autoritats sanitàries obliguin a una priorització o reducció, aquests serán els continguts:

 

TEMA 1: Introducció a la Transmissió de calor

Energia d’un sistema: energia total, energia calorífica i energia mecànica.

Mecanismes de transmissió: conducció, convecció i radiació

Transmissió d’energia calorífica i Enginyeria Química

 

TEMA 2: Transmissió de calor per conducció en sòlids

Conducció en estat estacionari

Estimació de propietats: conductivitat i difusivitat tèrmica

Resistències en sèrie

Conducció radial

 

TEMA 3: Transmissió de calor per convecció

Coeficient individual i mòduls adimensionals

Determinació de coeficients individuals

Transmissió de calor fluids sense canvi de fase

Transmissió de calor fluids amb canvi de fase: condensació de vapors, ebullició de líquids.

 

TEMA 4: Fonaments dels bescanviadors de calor

Transmissió de calor fluid-fluid a través d’una paret

Coeficient global de transmissió de calor

Factors d’embrutament

Equacions de disseny de bescanviadors de tubs concèntrics

 

TEMA 5: Descripció i disseny de bescanviadors

Classificació i descripció de configuracions de bescanviadors

Mètodes generals de càlculs de bescanviadors

Disseny pel mètode de Kern

 

TEMA 6: Descripció i disseny d’evaporadors

Classificació, descripció i funcionament d’evaporadors

Evaporadors de simple efecte

Evaporadors de múltiple efecte

 

 

Metodologia

CLASSES DE TEORIA:

Es faran classes magistrals de forma virtual, preferiblement en streaming a través de la plataforma Teams, en les que s'introduiran els conceptes bàsics del temari. El material audiovisual de suport estarà disponible a Moodle abans de la realització de les sessions teòriques

SEMINARIS DE PROBLEMES:

El professor i els estudiants resoldran problemes relacionats amb la materia exposada a les classes de teoria. Els problemes seran proposats pel professor bé a partir de problemes proposats "adhoc" o bé a partir dels disponibles en una col·lecció de problemes de l'assignatura, també disponible a Moodle. Aquests darrers permetran alhora l'aprenentatge autònom de l'estudiant mitjaçant la ressolució dels mateixos fora de les sessions de seminaris de problemes d'aula. 

TUTORIES:

Sessions individuals o en grups petits per a la resolució de dubtes relacionats amb l'assignatura.

REALITZACIÓ DE TREBALLS:

El coneixement s'assolirà mitjançant aprenentage autònom per part dels estudiants a partir de la realització d'un treball en grup que consistirà en el disseny d'un equip de transmissió de calor tipus bescanviador de carcassa i tubs

El professor subministrará un document guia del treball amb les consideracions específiques del treball (índex, objectius, extensió, bibliografia, nombre d'estudiants per grup etc...).

Els treballs s'hauran de lliurar seguint el termini que s'indicarà durant els curs i d'acord a les instruccions del professor.  En quan a la valoració dels treballs, a l'apartatd'avaluació s'especifica com es portarà a terme i el pes d'aquesta valoraciósobre el total de l'assignatura.

PROGRAMACIÓ DE LES CLASSES:

La programació de totes les sessions presencials de l'assignatura es penjaran a Moodle a l'inici del semestre. Qualsevol modificació de les sessions serà comunicada als alumnes amb suficient antelació a través de l'eina de "Noticies" de Moodle.

Nota: es reservaran 15 minuts d'una classe, dins del calendari establert pel centre/titulació, per a la complementació per part de l'alumnat de les enquestes d'avaluació de l'actuació del professorat i d'avaluació de l'assignatura/mòdul.

Activitats formatives

Títol Hores ECTS Resultats d'aprenentatge
Tipus: Dirigides      
Classes de teoria 20 0,8 1, 2, 5
Seminaris de Problemes 13 0,52 1, 2, 5, 6
Tipus: Supervisades      
Tutories 4 0,16 1, 2, 6
Tipus: Autònomes      
Cerca de documentació 4 0,16 1, 2, 5
Estudi 20 0,8 1, 2, 5
Realització de treballs 10 0,4 1, 2, 6
Ressolució de problemes 24 0,96 1, 2, 5, 6

Avaluació

AVALUACIÓ INDIVIDUAL:
- Proves teoriques 1, 2 i 3: proves escrites individual de curta durada que avaluaran conceptes presentats a les sessions de teoria. No es podrà disposar de cap material de suport per a la realització d'aquesta prova.
- Proves pràctiques 1 i 2: proves escritesd individuals curta durada consistents en la ressolució d'un o més problemes. L'alumne disposarà de qualsevol tipus de material (apunts, llibres, problemes resolts per a la realització de la part de problemes). Les proves pràctiques 1 i 2 coincidiran en el calendari amb les proves teòriques 1 i 2
- El calendari de realització de les proves serà confirmat pel professor a través de Moodle amb suficient antelació. Les proves es realitzaran de forma presencial, preferiblement a les tardes fora de l'horari habitual de l'assgnatura
- La revisió de les proves escrites es realitzarà en dia i lloc concertat

AVALUACIÓ DE TREBALLS EN GRUP:
La qualificació del treball realitzat per cada grup es ponderarà amb les qualificacions de les proves individuals d'acord als percentatges establerts. L'avaluació de les competències transversals de l'assignatura relacionades amb el treball cooperatiu es realitzarà mitjançant qualificació entre parells.

Els repetidors que ho desitgin podran guardar la nota del treball del curs anterior (únicament 1 curs). Per fer efectiva la notificació, cal que envieu un correu electrònic al professor indicant la intenció de guardar  la nota del treball

ASPECTES COMPLEMENTARIS:
 - Per superar l'assignatura és necessari obtenir una qualificació final igual o superior a 5 com a promig de les proves individuals i del treball. Per a poder promitjar provesindividuals i treballs, cal una nota promig mínima de 4 de les tres proves escrites de teoria.

- Donada la distribució, nombre de proves de l'assignatura i el percentage de cada prova (20% o menys del total), NO es podrà recuperar cap prova fora del calendari estipulat per als alumnes que no puguin assistir a una prova d'avaluació individual independentment de la causa que motivi l'absència. Qualsevol altre aspecte no contemplat en aquesta guia es regirà segons la Normativa d'Avaluació de l'Escola aprovada a 22-3-22

- Es concediran globalment les matrícules d'honor resultants de calcular el cinc per cent o fracció dels alumnes matriculats en tots els grups de docència de l'assignatura. Només es podran atorgar a estudiants que hagin obtingut una qualificació final igual o superior a 9.

- Es considerarà que un alumne obtindrà la qualificació de "No avaluable" si es dóna el següent supòsit: "la valoració de totes les activitats d'avaluació realitzades no permet assolir la qualificació global de 5 en el supòsit que hagués obtingut la màxima nota en totes elles"

Sense perjudici d'altres mesures disciplinàries que s'estimin oportunes, i d'acord amb la normativa acadèmica vigent, es qualificaran amb un zero les irregularitats comeses per l'estudiant que puguin conduir a una variació de la qualificació d'un acte d'avaluació. Per tant, plagiar, copiar o deixar copiar una prova o treball implicarà suspendre-la amb un zero i no es podrà recuperar en el mateix curs acadèmic. Si aquesta activitat té una nota mínima associada, aleshores l'assignatura quedarà suspesa.

RECUPERACIÓ:

No hi ha prova de síntesi en aquesta assignatura

L'alumne que no hagi superat l'assignatura durant el curs podrà presentar-se a una provade recuperació d'acord al calendari fixat per la coordinació. Aquesta prova serà una prova escrita teòrico-pràctica de llarga durada consistent en un bloc de teoria i un de problemes en el que s'avaluaran TOTS els temes de l'assignatura. Cal haver obtingut una qualificació mínima en la mitjana de  l'avaluació continuada de l'assignatura de 2.5 per poder-se presentar a la recuperació

Aquesta prova de recuperació servirà per pujar nota als alumnes amb nota promig de les proves individuals superior a 5. En aquest darrer cas, l'alumne perd la notapromig assolida en les proves individuals i la nota de l'assignatura correspondrà a la de la prova per pujar nota. 

Sempre que es superi la prova de recuperació amb un mínim de 4 a la part de teoria i una nota global de la prova de recuperació superior a 5, la qualificació final de l'assignatura serà la corresponent al resultat de calcular la mitjana ponderada entre la prova de recuperació/pujar nota (85%) i la del treball (15%). En cas de no superar l'assignatura, la nota numèrica de l'expedient serà el valor menor entre 4.5 i la mitjana ponderada de les notes.

D'acord a la Normativa Acadèmica de la UAB, no existeix possibilitat de recuperació del 15% de la nota corresponent al treball en grup.

 

 

Activitats d'avaluació

Títol Pes Hores ECTS Resultats d'aprenentatge
Prova pràctica 1 20 1 0,04 2, 3, 5
Prova pràctica 2 20 1 0,04 1, 2, 3
Prova teòrica 1 15 1 0,04 1, 2, 5
Prova teòrica 2 15 1 0,04 1, 2, 5
Prova teòrica 3 15 1 0,04 1, 2, 5
Treball de disseny de bescanviadors 15 0 0 1, 3, 4, 5, 6

Bibliografia

Procesos de transferencia de calor

D. Q. Kern, Compañía Editorial Continental.

 

Chemical Engineering. Volume 6. Design.

J. M. Coulson. J.F. Richardson. Editorial Pergamon Press.

 

 

Flujo de fluidos. Intercambio de calor.

O. Levenspiel. Editorial Reverté.

 

A Heat Transfer textbook

John H. Lienhard IV; John H. Lienhard V. Editorial PHLogiston Press.

 

The properties of gases and liquids

R.C. Reid, J.M. Prausnitz, B.C. Polling, 4th Edition. McGraw-Hill.

 

Modelling in Transport Phenomena

I.Tosun, Editorial Elsevier, 2002

 

Transport Processes and Separation Process Principles

C.J. Geankoplis, Editorial Prentice Hall.

 

The Chemical Engineering Guide to Heat Transfer

Volume I: Plant Principles.

Volume 2: Equipment.

Editorial McGraw-Hill.

 

Perry’s Chemical Engineering Handbook

Perry, R. H. Editorial McGraw-Hill.

Programari

El programari utilitzat serà:

- Navegadors: Qualsevol és vàlid i es farà servir principalment per a consulta de bases de dades de propietats i descripció de bescanviadors de calor

- MS Excel: per a la utiiltzació del full de càlcul de disseny de bescanviadors