8/18/2019 programa de Laboratorio de Maquinas Térmicas

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U NIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE I NGENIERÍA 

PROGRAMA DE ESTUDIO  Aprobado por el Consejo Técnico de la Facultad de Ingeniería en su sesión ordinaria del 19 de noviembre de 20

LABORATORIO DE MÁQUINAS TÉRMICAS  0440 7° 04

Asignatura Clave Semestre Créditos

Ingeniería Mecánica e Industrial Termofluídos Ingeniería MecánicaDivisión Departamento Carrera(s) en que se imparte

Asignatura: Horas: Total (horas):

Obligatoria X Teóricas 0.0 Semana 4.0

Optativa Prácticas 4.0 16 Semanas 64.0

Modalidad: Laboratorio

Seriación obligatoria antecedente: Mecánica de Fluidos I

Seriación obligatoria consecuente:  Ninguna 

Objetivo(s) del curso: El alumno obtendrá la habilidad para analizar los diversos sistemas y equipos instalados en la industricaracterizándolos mediante balances de masa y energía y evaluando cuantitativamente su desempeño. Así mismel alumno adquirirá las bases teóricas y prácticas para la realización de auditorías energéticas.  

Temario:NÚM. NOMBRE  HORAS 

1.  Instalaciones y sistemas industriales 5.0

2.  Generadores de vapor y calorímetros 5.0

3.  Análisis de la combustión y su impacto ambiental 5.0

4.  Balance térmico de una planta de vapor 5.0

5.  Turbina de gas 5.0

6. 

Estudio del ciclo Rankine 5.07.  Turbinas de vapor y condensadores 6.0

8.  El motor Diesel y su balance térmico 6.0

9. 

El motor encendido por chispa y curvas características6.0

10. Compresores

6.0

11.  Sistemas de Conversión de Energía 10.0

Total 64.0

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1  Instalaciones y sistemas industriales

Objetivo:  El estudiante conocerá el funcionamiento de diversos sistemas utilizados en la industri

 particularmente sus componentes como los elementos de conducción de fluidos y de los aparatos dmedición y control.

Contenido: 1.1  Generalidades1.2  Sistemas1.3

 

Elementos de conducción de fluidos1.4  Instrumentos de medición y control

2  Generadores de vapor y calorímetros

Objetivo: El estudiante conocerá los elementos que constituyen los generadores de vapor, además de medy calcular los parámetros relevantes de los mismos.

Contenido:2.1

 

Introducción2.2  Generadores de vapor2.3  Clasificación general de las calderas2.4

 

Calderas con tubo de humo2.5  Calderas con tubo de agua2.6

 

Cálculos

3 

Análisis de combustión y su impacto ambiental

Objetivo:  El alumno estudiará los conceptos fundamentales de la combustión, las diversas técnicas danálisis de gases productos de la combustión y su impacto sobre el medio ambiente.

Contenido: 3.1  Generalidades3.2

 

Conceptos básicos3.3  Aire teórico3.4  Exceso de aire3.5

 

Gasto de aire3.6  Gasto de gases secos3.7  Aparato de Orsat y Analizadores de Gases3.8  Balance térmico3.9  Principales contaminantes3.10  Efectos sobre el ser humano

4  Balance térmico de una planta de vapor

Objetivo: El estudiante aplicará el principio de la conservación de la energía para un sistema abierto.

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Contenido: 4.1  Balance de masa y energía en una planta de vapor4.2  Pérdidas de calor en el condensador4.3  Pérdidas de calor en el generador de vapor

5  Turbinas de gas

Objetivo: El alumno estudiará las turbinas de gas considerando sus partes constituyentes, sus aplicacione principales mediante el ciclo Brayton teórico y real.

Contenido: 5.1  Generalidades5.2  Ciclo Brayton5.3  Descripción de las turbinas de gas5.4  Cálculo y pruebas en turbinas de gas

6  Estudio del ciclo Rankine

Objetivo: El estudiante analizará el ciclo Rankine, representando las transformaciones teóricas y real qutienen lugar en una turbina de vapor.

Contenido: 6.1  Ciclo Rankine6.2

 

Formas de incrementar la eficiencia de un ciclo Rankine6.3  Línea Willans

7  Turbinas de vapor y condensadores

Objetivo:  El estudiante conocerá las partes fundamentales de las turbinas de vapor y los principitermodinámicos que las rigen.

Contenido: 7.1

 

Generalidades7.2  Principios de las turbinas de vapor7.3  Comportamientos de las turbinas7.4

 

Clasificación de las turbinas7.5  Diagramas de flujo7.6  Curvas características7.7  Pérdidas de energía en las turbinas de vapor7.8  Estudio del condensador  

8  El motor diesel y su balance térmico

Objetivo: El alumno estudiará el motor encendido por compresión y determinará cuantitativamente l pérdidas de energía mediante una auditoria energética.

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Contenido: 8.1

 

Ciclo Diesel8.2  Desarrollo8.3  Diferencias básicas entre el motor encendido por compresión y el encendido por chispa8.4  Descripción del ciclo de dos tiempos

8.5 

Balance térmico

9  El motor encendido por chispa y curvas características

Objetivo:  El alumno analizará el comportamiento de los motores encendidos por chispa bajo diversoregímenes de carga.

Contenido:9.1  Ciclo Otto9.2  Generalidades9.3  Sistemas principales9.4

 

Mejoramientos prácticos de la eficiencia9.5  Análisis teórico y práctico del motor9.6  Motor Wankel

10  Compresores

Objetivo: El alumno estudiará en forma general los aspectos teóricos y prácticos de los compresores.

Contenido: 10.1  Generalidades10.2

 

Aspectos teóricos de la compresión de gases10.3  Funcionamiento de los compresores10.4  Sistemas principales10.5  Instalación típica de un compresor reciprocante

11  Sistemas de conversión de energía

Objetivo:  El alumno estudiará en forma general los aspectos teóricos y prácticos de los Sistemas dConversión de energía

Contenido:11.1  Generalidades11.2  Cogeneración y Ciclo Combinado11.3  Bomba de Calor11.4  Celda de Combustible11.5  Energías renovables

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Bibliografía básica: CENGEL Yanus A.Termodinámica

4a. ediciónMc Grw Hill, 2002

Practicas Del Laboratorio De Maquinas Térmicas

MéxicoFacultad Ingeniería - UNAM. [s.a] 

YUNUS, A. C.Termodinámica

5ª. Ed.Mc Graw Hill, 2006.

YUNUS, A. C., Boles, M.Thermodynamics: An engineering approach.

6a. Ed.Mc Graw Hill, 2008.

YUNUS, A. C  Introduction to thermodynamics and heat transfer  2a. Ed.Mc Graw Hill, 2008.

Bibliografía complementaria:

MULL Thomas E. Energy Management for Facilities Engineers

USAASME, 2001

BOYCE, M. P. Handbook for Cogeneration And Combined Cycle Power Plants USAASME, 2002

BABCOCK, WILCOXSteam

SORENSEN, Harry A Energy Conversion Systems Wiley, 1993

THUMANN, A., DUNNING, S. C.Plant engineers and managers guide to energy conservation

9a Ed.CRC Press, 2008.

PATEL, M. R.

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Wind and power systems

1a Ed.CRC Press, 2005.

CAPEHART, B. L. KENNEDY, W. J. TURNER, W.C.

Guide to energy management5a Ed.CRC Press, 2005. 

KREITH F, GOSWAMI D. Y. Handbook of energy efficiency and renewable energy

Serie: mecánica, vol. 31CRC Press, 2007.

KREITH F, GOSWAMI D. Y.Energy management and conservation handbookSerie: mecánica, vol. 32CRC Press, 2007.

CAPEHART, B. L. Encyclopedia of energy engineering and technology

3 vol. setCRC Press, 2007.

Sugerencias didácticas:Exposición oral X Lecturas obligatoriasExposición audiovisual Trabajos de investigación XEjercicios dentro de clase Prácticas de taller o laboratorio XEjercicios fuera del aula Prácticas de campo XSeminarios Otras

Forma de evaluar:Exámenes parciales X Participación en claseExámenes finales X Asistencias a prácticas XTrabajos y tareas fuera del aula Otras: Entrega un reporte por cada tema. X

Perfil profesiográfico de quienes pueden impartir la asignatura

Preferentemente profesor de asignatura con actividad profesional o académica directamente relacionada con aplicación profesional de la asignatura. Puede ser impartida por un académico de la UNAM con experiencdocente o línea de investigación directamente relacionada con la asignatura.