Transmissió de Calor i Termotècnia
Codi: 106047 Crèdits: 9| Titulació | Tipus | Curs |
|---|---|---|
| Enginyeria Química | OB | 2 |
Professor/a de contacte
- Nom:
- Adriana Artola Casacuberta
- Correu electrònic:
- adriana.artola@uab.cat
Equip docent
- Catalina Canovas Bermejo
Idiomes dels grups
Podeu consultar aquesta informació al final del document.
Prerequisits
Es recomana haver superat les següents assignatures:
- Bases de l’Enginyeria Química
- Termodinàmica Aplicada
Objectius
Els objectius de l'assignatura són:
1. L'estudi dels principis de transmissió de calor i la seva aplicació al càlcul i disseny de bescanviadors de calor i evaporadors.
2. L'anàlisi, avaluació i disseny d'algunes de les aplicacions industrials de la producció de fred i de calor, incorporant criteris d'estalvi energètic i d'eficiència energètica.
Competències
- Comparar i seleccionar amb objectivitat les diferents alternatives tècniques d'un procés químic.
- "Comprendre i aplicar els principis bàsics en què es fonamenta l'enginyeria química, i més concretament: balanços de matèria, energia i quantitat de moviment; termodinàmica, equilibri entre fases i equilibri químic; cinètica dels processos físics de transferència de matèria, d'energia i de quantitat de moviment, i cinètica de la reacció química"
- Comunicació
- Demostrar que es comprèn el paper de l'enginyeria química en la prevenció i la resolució de problemes mediambientals i energètics, d'acord amb els principis del desenvolupament sostenible.
- Demostrar que es coneixen els principis de màquines i mecanismes.
- 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 treball personal
Resultats d'aprenentatge
- Aplicar els balanços de matèria i energia a les instal·lacions energètiques.
- Aplicar els principis de màquines i mecanismes a les instal·lacions energètiques.
- Avaluar el consum energètic de les instal·lacions.
- Comparar i seleccionar amb objectivitat les diferents alternatives tècniques dels equips de transmissió de calor.
- Comunicar eficientment, oralment i per escrit, coneixements, resultats i habilitats, tant en entorns professionals com davant de públics no experts.
- Enumerar, descriure i comparar les diferents alternatives en les aplicacions de les instal·lacions energètiques.
- Identificar i avaluar les instal·lacions energètiques segons la seva eficiència energètica.
- Identificar les operacions de circulació de fluids involucrades en el disseny d'equips per a la transmissió de calor.
- Treballar de manera autònoma.
Continguts
Bloc de TRANSMISSIÓ DE CALOR:
TEMA 1: Introducció a la Transmissió de calor
- Transmissió d'energia i Enginyeria Química
- Energia d'un sistema: energia total, energia calorífica i energia mecànica.
- Mecanismes de transmissió d'energia calorífica: conducció, convecció i radiació
TEMA 2: Transmissió de calor per conducció
- Llei de Fourier
- Resistències en sèrie i conducció radial
TEMA 3: Transmissió de calor per convecció
- Coeficients individuals i mòduls adimensionals
- Transmissió de calor paret - fluid sense canvi de fase
- Transmissió de calor paret - fluid 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 bescanviador
- Disseny detallat de bescanviadors de carcassa i tubs sense canvi de fase
TEMA 6: Descripció i disseny d'evaporadors
- Classificació, descripció i funcionament d'evaporadors
- Evaporadors de simple efecte
- Evaporadors de múltiple efecte
Bloc de TERMOTÈCNIA
TEMA 7: Instal·lacions de climatització
- Diagrama de l'aire humit (psicromètric)
- Cicles al diagrama psicromètric
- Calor sensible i calor latent. Factor de calor sensible
- Carregues tèrmiques. Climatització
TEMA 8: Instal·lacions frigorífiques
- Refrigerants. Diagrama dels refrigerants
- Cicle frigorífic. Components
- Potència frigorífica. Potència calorífica. Consum
- Rendiments del compressor. Eficiència Energètica
TEMA 9: Combustió
- Combustió estequiométrica. Volum d'aire mínim. Volum de fums secs. Volum de fums humits
- Combustió amb excés d'aire. PCS i PCI del combustible. Rendiments de la combustió
TEMA 10: Màquines i motors tèrmics. Aplicacions energètiques. Estalvi d'energia
- Motors i turbines
- Cogeneració
- Trigeneració
- Bomba de calor
Activitats formatives i Metodologia
| Títol | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|
| Tipus: Dirigides | |||
| Classes de problemes | 23 | 0,92 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 |
| Classes de teoria | 45 | 1,8 | 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8 |
| Seminaris | 7 | 0,28 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 |
| Tipus: Autònomes | |||
| Estudi | 50 | 2 | 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9 |
| Realització de treballs | 25 | 1 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 |
| Resolució de problemes | 65 | 2,6 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 |
CLASSES DE TEORIA:
Es faran classes magistrals en les que s'introduiran els conceptes bàsics del temari. S'intentarà, sempre que sigui possible, utilitzar material audiovisual i interactiu que ajudi a la comprensió de conceptes. Aquest material estarà disponible a Moodle abans de la realització de les sessions teòriques. El material audiovisual no són apunts de l'assignatura sinó material de suport per a les explicacions del professorat a l'aula.
CLASSES DE PROBLEMES:
El professorat i els estudiants resoldran problemes relacionats amb la materia exposada a les classes de teoria.
Els problemes seran proposats pel professorat 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 a l'hora l'aprenentatge autònom de l'estudiant mitjaçant la ressolució dels mateixos fora de les sessions de problemes d'aula.
SEMINARIS:
Sessions que el professorat utilitza per afegir complements formatius tals com programari específic de disseny d'equips, xerrades d'experts o complements pràctics per a la ressolució de casos.
REALITZACIÓ DE TREBALLS:
El coneixement s'assolirà mitjançant aprenentage autònom per part dels estudiants a partir de cerques bibliogràfiques i de la realització de treballs en grup.
El professorat subministrará via Moodle un document guia de cada 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 ales instruccions del professorat. En quan a la valoració dels treballs, a l'apartat d'avaluació s'especifica com es portarà a terme aquesta valoració i el seu pes sobre el total de l'assignatura.
Nota: es reservaran 15 minuts d'una classe, dins del calendari establert pel centre/titulació, perquè els alumnes completin les enquestes d'avaluació de l'actuació del professorat i d'avaluació de l'assignatura.
Avaluació
Activitats d'avaluació continuada
| Títol | Pes | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|---|
| Activitat A | 18,75 | 2 | 0,08 | 4, 5, 8, 9 |
| Activitat B | 18,75 | 2 | 0,08 | 1, 4, 5, 6, 9 |
| Activitat C | 5 | 1 | 0,04 | 4, 5, 6, 8, 9 |
| Activitat D | 7,5 | 0 | 0 | 4, 5, 8, 9 |
| Activitat E | 20 | 2 | 0,08 | 1, 2, 3, 5, 6, 7, 9 |
| Activitat F | 17,5 | 2 | 0,08 | 1, 2, 3, 5, 6, 7, 9 |
| Activitat G | 7,5 | 0 | 0 | 1, 2, 3, 5, 6, 7, 9 |
| Activitat H | 5 | 1 | 0,04 | 1, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9 |
L’assignatura està estructurada en dos blocs, Bloc 1. Transmissió de calor i Bloc 2. Termotècnia. Cada un dels blocs contribuirà al 50% en la qualificació final, però es regeix per proves i aspectes complementaris individuals.
AVALUACIÓ CONTINUADA
a) Procés i activitats d'avaluació programades bloc de Transmissió de calor:
- Activitat A: prova individual consistent en una part de teoria de curta durada i la resolució d'un o més problemes dels temes 1 a 4. Pes: 18,75% de la nota global de l'assignatura.
- Activitat B: prova individual consistent en una part de teoria de curta durada i la resolució d'un o més problemes dels temes 5 i 6. Pes: 18,75% de la nota global de l'assignatura.
- Activitat C: Treball en grup consistent en el disseny de bescanviadors de calor. Pes: 7,5% de la nota global de l'assignatura. Aquesta activitat és no recuperable.
- Activitat D: Prova de curta durada durant les classes. Pes: 5% de la nota global de l'assignatura. Aquesta activitat és no recuperable.
b) Procés i activitats d'avaluació programades bloc de Termotècnia:
- Activitat E: Prova individual escrita sobre els continguts dels temes 7 i 8. Pes: 20% de la nota global de l'assignatura.
- Activitat F: Prova individual escrita sobre els continguts dels temes 9 i 10. Pes: 17,5% de la nota global de l'assignatura.
- Activitat G: Treball. Els alumnes hauran de lliurar un treball escrit. Pes: 7,5% de la nota global de l'assignatura. Aquesta activitat és no recuperable.
- Activitat H. Prova de curta durada durant les classes. Pes: 5% de la nota global de l'assignatura. Aquesta activitat és no recuperable.
c) Avaluació dels blocs de Transmissió de calor i de Termotècnia i avaluació conjunta de l’assignatura. Es calcularà la nota de cada bloc segons les equacions següents:
Nota Bloc Transmissió de calor = Nota activitat A*0,375 + Nota activitat B*0,375 + Nota activitat C*0,1 + Nota activitat D*0,15
Nota Bloc Termotècnia = Activitat E (≥4)*0,40 + Nota activitat F (≥4)*0,35 + Nota activitat G*0,15 + Nota activitat H*0,1
La nota final de l'assignatura serà la mitjana aritmètica de les qualificacions de l'alumne a cada bloc segons:
Nota final per avaluació continuada= Nota Bloc Transmissió de calor*0,5+ Nota Bloc Termotècnia*0,5
En el bloc de Transmissió de calor, cal una nota mínima de 3 de cadascuna de les parts de teoria de les activitats A i B. En cas contrari, l'alumne haurà d'anar directament a la prova de recuperació del Bloc de Transmissió de calor.
Per poder fer la mitjana dels dos blocs cal que l'estudiant assoleixi una nota mínima de 4,5 en cadascun d'ells. La nota mínima per aprovar l'assignatura serà de 5.
RECUPERACIÓ
D'acord amb la coordinació del Grau i la direcció de l'Escola d'Enginyeria les activitats C, D, G i H són NO RECUPERABLES.
L'alumne que no hagi superat el bloc de Transmissió de calor es pot presentar a la recuperació de les activitats A i B.
L'alumne que no hagi superat el bloc de Termotècnia es pot presentar a la recuperació de les activitats E i/o F.
Condicionants per poder optar a la recuperació:
- Cal que l’alumne s'hagi presentat a un conjunt d'activitats que representin un mínim de dues terceres parts de la qualificació total del bloc de Transmissió de calor i dues terceres parts de la qualificació del bloc de Termotècnia.
- Únicament es podran presentar a la recuperació aquells estudiants que tinguin una qualificació superior a 2,5 com a mitjana de les activitats A, B i el mateix per les activitats E i F.
La nota de la recuperació dels blocs de Transmissió de calor i de Termotècnia resultarà de les següents expressions:
Nota del bloc Transmissió de calor (recuperació) = Nota recuperació TC*0,75 + Nota Activitat D*0,1 + Nota Activitat C*0,15
Nota del bloc de Termotècnia (recuperació)= Nota activitat E (≥4)*0,40 + Nota activitat F (≥4)*0,35 + Nota activitat G*0,15 + Nota activitat H*0,10
En el bloc de Transmissió de calor, cal una nota mínima de 3 de la part de teoria de la prova de recuperació.
La nota final de l'assignatura serà la mitjana aritmètica de les qualificacions de l'alumne a cada bloc de recuperació segons:
Nota final (recuperació) = Nota Bloc Transmissió de calor*0,5+ Nota Bloc Termotècnia *0,5
Per a poder fer la mitjana dels dos blocs cal que l'estudiant assoleixi una nota mínima de 4.5 en cadascun d'ells. La nota mínima per aprovar l'assignatura serà de 5.
AVALUACIÓ ÚNICA
Aquesta assignatura no preveu el sistema d'avaluació única.
ASPECTES COMUNS ALS BLOCS DE TRANSMISSIÓ DE CALOR I TERMOTÈCNIA
- No hi ha prova de síntesi en aquesta assignatura
- La prova de recuperació és una única prova per al bloc de Transmissió de Calor i pel bloc de Termotècnia. L’alumne però únicament haurà de realitzar la part corresponent al/s bloc suspès durant l’avaluació continuada. Aquesta prova de recuperació servirà per pujar nota als alumnes amb nota mitjana de les proves individuals superior a 5. La nota resultant de l'alumne que es presenta a pujar nota serà la nota mitja entre la assolida durant l’avaluació continuada i la de la prova per pujar nota.
- El calendari de realització de les proves s’anunciarà a l’inici de curs i serà confirmat pel professorat a través de Moodle amb suficient antelació.
- Per a cada activitat d'avaluació, s'indicarà lloc, data i hora de revisió en la que l'estudiant podrà revisar l'activitat amb el professor. Si l'estudiant no es presenta a aquesta revisió, no es revisarà posteriorment aquesta activitat.
- 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 d’Enginyeria.
- El sistema d’avaluació serà el mateix per als estudiants que no es matriculen a l’assignatura per primera vegada.
- 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 no avaluable l’estudiant que no es presenti a les activitats A, B,E i F.
- 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 enel mateix curs acadèmic. Si aquesta activitat té una nota mínima associada, aleshores el bloc corresponent quedarà suspès.
Bibliografia
TRANSMISSIÓ DE CALOR
D.Q. Kern. Procesos de transferencia de calor. Compañía Editorial Continental.
J.M. Coulson. J.F. Richardson. Chemical Engineering. Volume 6. Design. Editorial Pergamon Press. Disponible en línia.
O. Levenspiel. Flujo de fluidos. Intercambio de calor. Editorial Reverté. Disponible en línia.
J.H. Lienhard IV; J.H. Lienhard V.A. Heat Transfer textbook. Editorial PHLogiston Press. Disponible en línia.
K.J. McNaughton. 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.
TERMOTÈCNIA
Ramírez, Juan Antonio. Nueva enciclopedia de la Climatización: Refrigeración. CEAC, 2007.
Rapin, P. J. Instalaciones frigoríficas. Tomo I y II. Marcombo, 1997.
Miranda, Ángel Luis. Aire Acondicionado: Nueva Enciclopedia de la Climatización. CEAC, 2005.
Giacosa, Dante. Motores endotérmicos. Omega, 1989.
Sala Lizarraga, Jose Mª. Cogeneración: aspectos termodinámicos, tecnológicos y económicos. Universidad del país vasco, 1995.
Programari
Cap
Grups i idiomes de l'assignatura
La informació proporcionada és provisional fins al 30 de novembre de 2025. A partir d'aquesta data, podreu consultar l'idioma de cada grup a través d’aquest enllaç. Per accedir a la informació, caldrà introduir el CODI de l'assignatura
| Nom | Grup | Idioma | Semestre | Torn |
|---|---|---|---|---|
| (PAUL) Pràctiques d'aula | 211 | Català | segon quadrimestre | matí-mixt |
| (PAUL) Pràctiques d'aula | 212 | Català | segon quadrimestre | matí-mixt |
| (SEM) Seminaris | 211 | Català | segon quadrimestre | matí-mixt |
| (SEM) Seminaris | 212 | Català | segon quadrimestre | matí-mixt |
| (TE) Teoria | 21 | Català | segon quadrimestre | matí-mixt |