Transmisión de Calor
Código: 102440 Créditos ECTS: 4| Titulación | Tipo | Curso | Semestre |
|---|---|---|---|
| 2500897 Ingeniería Química | OB | 3 | 1 |
Contacto
- Nombre:
- David Gabriel Buguña
- Correo electrónico:
- david.gabriel@uab.cat
Uso de idiomas
- Lengua vehicular mayoritaria:
- catalán (cat)
- Algún grupo íntegramente en inglés:
- No
- Algún grupo íntegramente en catalán:
- Sí
- Algún grupo íntegramente en español:
- No
Prerequisitos
Se recomienda haber superado las siguientes asignaturas:
- Operaciones Básicas de la Ingeniería Química
- Termodinámica Aplicada
Objetivos y contextualización
El objetivo de la asignatura es el estudio de los principios de transmisión de calor y su aplicación al cálculo y diseño de intercambiadores de calor y evaporadores.
Competencias
- Actitud personal
- Comparar y seleccionar con objetividad las diferentes alternativas técnicas de un proceso químico.
- Demostrar que conoce las diferentes operaciones de reacción, separación, procesado de materiales y transporte y circulación de fluidos involucradas en los procesos industriales de la Ingeniería Química.
- Hábitos de pensamiento
- Trabajo en equipo
Resultados de aprendizaje
- Comparar y seleccionar con objetividad las diferentes alternativas técnicas de los equipos de transmisión de calor.
- Desarrollar el pensamiento científico.
- Desarrollar la capacidad de análisis, síntesis y prospectiva.
- Desarrollar la curiosidad y la creatividad.
- Identificar las operaciones de circulación de fluidos involucradas en el diseño de equipos para la transmisión de calor.
- Trabajar cooperativamente.
Contenido
TEMA 1: Introducción a la Transmisión de calor
Energía de un sistema: energía total, energía calorífica y energía mecánica.
Mecanismos de transmisión: conducción, convección y radiación
Transmisión de energía calorífica e Ingeniería Química
TEMA 2: Transmisión de calor por conducción en sólidos
Conducción en estado estacionario
Estimación de propiedades: conductividad y difusividad térmica
Resistencias en serie
Conducción radial
TEMA 3: Transmisión de calor por convección
Coeficiente individual y módulos adimensionales
Determinación de coeficientes individuales
Transmisión de calor fluidos sin cambio de fase
Transmisión de calor fluidos con cambio de fase: condensación de vapores, ebullición de líquidos.
TEMA 4: Fundamentos de los intercambiadores de calor
Transmisión de calor fluido-fluido a través de una pared
Coeficiente global de transmisión de calor
Factores de ensuciamiento
Ecuaciones de diseño de intercambiadores de tubos concéntricos
TEMA 5: Descripción y diseño de intercambiadores
Clasificación y descripción de configuraciones de intercambiadores
Métodos generales de cálculos de intercambiadores
Diseño por el método de Kern
TEMA 6: Descripción y diseño de evaporadores
Clasificación, descripción y funcionamiento de evaporadores
Evaporadores de simple efecto
Evaporadores de múltiple efecto
Metodología
CLASES DE TEORÍA:
Se harán clases magistrales de forma virtual, preferiblemente en streaming a través de la plataforma Teams, en las que se introducirán los conceptos básicos del temario. El material audiovisual de apoyo estará disponible en Moodle antes de la realización de las sesiones teóricas
SEMINARIOS DE PROBLEMAS:
El profesor y los estudiantes resolverán problemas relacionados con la materia expuesta en las clases de teoría. Los problemas serán propuestos por el profesor bien a partir de problemas propuestos "adhoc" o bien a partir de los disponibles en una colección de problemas de la asignatura, también disponible en Moodle. Estos últimos permitirán la vez el aprendizaje autónomo del estudiante mitjaçant la resolución de los mismos fuera de las sesiones de seminarios de problemas de aula. Las sesiones de problemas se llevarán a cabo de forma virtual en streaming a través de la plataforma Teams.
TUTORÍAS:
Sesiones virtuales individuales o en grupos pequeños para la resolución de dudas relacionadas con la asignatura.
REALIZACIÓN DE TRABAJOS:
El conocimiento alcanzará mediante aprendizaje autónomo por parte de los estudiantes a partir de la realización de un trabajo en grupo que consistirá en el diseño de un equipo de transmisión de calor tipo intercambiador de carcasa y tubos
El profesor suministrará un documento guía del trabajo con las consideraciones específicas del trabajo (índice, objetivos, extensión, bibliografía, número de estudiantes por grupo etc ...).
Los trabajos deberán entregarse siguiendo el plazo que se indicará en los curso y de acuerdo a las instrucciones del profesor. En cuando a la valoración de los trabajos, al apartatd'avaluacióespecifica cómo se llevará a cabo y el peso de esta valoraciósobre el total de la asignatura.
PROGRAMACIÓN DE LAS CLASES:
La programación de todas las sesiones presenciales de la asignatura se colgarán en Moodle al inicio del semestre. Cualquier modificación de las sesiones será comunicada a los alumnos con suficiente antelación a través de la herramienta de "Noticias" de Moodle.
Nota: se reservarán 15 minutos de una clase dentro del calendario establecido por el centro o por la titulación para que el alumnado rellene las encuestas de evaluación de la actuación del profesorado y de evaluación de la asignatura o módulo.
Actividades
| Título | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|
| Tipo: Dirigidas | |||
| Clases de Teoria | 20 | 0,8 | 1, 2, 5 |
| Seminarios de Problemas | 13 | 0,52 | 1, 2, 5, 6 |
| Tipo: Supervisadas | |||
| Tutorías | 4 | 0,16 | 1, 2, 6 |
| Tipo: Autónomas | |||
| Búsqueda de información | 4 | 0,16 | 1, 2, 5 |
| Estudio | 10 | 0,4 | 1, 2, 6 |
| Realización de trabajos | 20 | 0,8 | 1, 2, 5 |
| Resolución de problemas | 24 | 0,96 | 1, 2, 5, 6 |
Evaluación
Por favor refiérase a la versión en catalán de la guia para más detalles
Actividades de evaluación
| Título | Peso | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|---|
| Prueba práctica 1 | 20 | 1 | 0,04 | 2, 3, 5 |
| Prueba práctica 2 | 20 | 1 | 0,04 | 1, 2, 3 |
| Prueba teórica 1 | 15 | 1 | 0,04 | 1, 2, 5 |
| Prueba teórica 2 | 15 | 1 | 0,04 | 1, 2, 5 |
| Prueba teórica 3 | 15 | 1 | 0,04 | 1, 2, 5 |
| Trabajo de diseño de intercambiador de calor | 15 | 0 | 0 | 1, 3, 4, 5, 6 |
Bibliografía
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.
Software
El software utilizado será:
- Navegadores: Qualquiera es válido y se utilizará principalmente paraa consulta de bases de datos de propiedades y descripción de intercanviadores de calor
- MS Excel: para la utiilzación de la hoja de cálculo de diseño de intercanviadores