En la práctica de la ingeniería, cada vez está cobrando más importancia contar con cierta comprensión de los mecanismos de la transferencia de calor, ya que ésta desempeña un papel crítico en el diseño de sistemas de energías renovables.En la asignatura TRANSFERENCIA DE CALOR se desarrolla el conocimiento fundamental de la transferencia de calor y de masa siendo ésta una ciencia básica que estudia la rapidez de transferencia de energía térmica.



Para esta asignatura, se parte de la idea de que el alumnado tiene bases adecuadas en cálculo (Cálculo de 1º curso y Ampliación de Matemáticas de 2º curso) y física (Física y Ampliación de Física de 1º curso). Igualmente, resulta conveniente haber aprobado Termodinámica, Mecánica de Fluidos y Ecuaciones Diferenciales (todas de 2º curso), aunque los conceptos que pertenecen a estos temas son presentados y revisados según se van necesitando.

COMPETENCIAS



Adquirir conocimientos de transmisión de calor. Principios básicos y su aplicación a la resolución de problemas de ingeniería. Se trabaja la competencia transversal G012. Así, se aplican las estrategias propias de la metodología científica: se analiza la situación problemática cualitativa y cuantitativamente. Se plantean hipótesis y soluciones que se utilizarán en los modelos propios de la ingeniería de Energías Renovables





RESULTADOS DE APRENDIZAJE



- Conoce los conceptos fundamentales de la Termodinámica que constituyen las bases físicas de los distintos modos de transferencia de calor.

-Conoce la ecuación de la conducción del calor y sabe encontrar su solución analítica a problemas unidimensionales tanto en el estado estacionario como transitorio.

-Aplica la solución numérica de la ecuación de la conducción del calor a problemas unidimensionales y bidimensionales.

-Conoce los mecanismos de la convección y sus distintos tipos.

-Aplica las ecuaciones de la convección a problemas simples.

-Conoce las diferentes regiones del espectro electromagnético y las propiedades radiativas de los materiales y su dependencia de la longitud de onda,dirección y temperatura.

-Calcula la transferencia de calor por radiación entre superficies.

TEMA 1.- INTRODUCCIÓN Y CONCEPTOS BÁSICOS

TEMA 2.- ECUACIÓN DE LA CONDUCCIÓN DE CALOR

TEMA 3.- CONDUCCIÓN DE CALOR EN ESTADO ESTACIONARIO

TEMA 4.- CONDUCCIÓN DE CALOR EN RÉGIMEN TRANSITORIO

TEMA 5.- MÉTODOS NUMÉRICOS EN LA CONDUCCIÓN DE CALOR

TEMA 6.- FUNDAMENTOS DE LA CONVECCIÓN

TEMA 7.- CONVECCIÓN EXTERNA FORZADA

TEMA 8.- CONVECCIÓN INTERNA FORZADA

TEMA 9.- CONVECCIÓN NATURAL

TEMA 10.- EBULLICIÓN Y CONDENSACIÓN

TEMA 11.- INTERCAMBIADORES DE CALOR

TEMA 12.- FUNDAMENTOS DE LA RADIACIÓN TÉRMICA

TEMA 13.- TRANSFERENCIA DE CALOR POR RADIACIÓN

TEMA 14.- TRANSFERENCIA DE MASA

M (Magistral): 2h semanales. El alumno deberá resolver por si mismo los problemas propuestos por el profesor con el objetivo de adquirir los conocimientos básicos.



GA (Práctica de aula): 1h semanal.El alumno deberá resolver por si mismo los problemas propuestos por el profesor con el objetivo de adquirir los conocimientos básicos.



GO (Práctica de Ordenador): Se realizarán 7 prácticas de ordenador de 1,5 h cada una usando el software EES.



Para las semanas donde hay evaluación, durante la primera hora de cada práctica se realizarán ejercicios guiados por el profesor y durante la última media hora cada alumno tendrá que realizar un ejercicio propuesto por el profesor que será evaluado. Distribución de las prácticas:



PRÁCTICA 1 (semana 2): Fundamentos del EES. Esta será la única práctica no evaluada.

PRÁCTICA 2 (semana 5): Ejercicios relativos al tema 5.

PRÁCTICA 3 (semana 6): Ejercicios relativos al tema 5.

PRÁCTICA 4 (semana 7): Ejercicios relativos al tema 5.

PRÁCTICA 5 (semana 8): Evaluación tema 5.

PRÁCTICA 6 (semana 9): Evaluación tema 5.

PRÁCTICA 7 (semana 10): Evaluación tema 5.



GL (Práctica de Laboratorio): los alumnos realizarán dos prácticas de laboratorio de 2.5 h cada una: convección e intercambiador de calor. Los alumnos deberán realizar un examen de cada práctica que será evaluado.



NOTA: El cuatrimestre tiene 15 semanas, sin embargo hay 14 temas debido a que previsiblemente se pierda una semana debido a los días festivos.

• Sistema de Evaluación Final
• Herramientas y porcentajes de calificación:
  • Prueba escrita a desarrollar (%): 55
  • Prueba tipo test (%): 15
  • Realización de prácticas (ejercicios, casos o problemas) (%): 30

El sistema de evaluación continua se establece por defecto y se describe a continuación.



1 - EXAMEN ESCRITO A DESARROLLAR*:



Ejercicio 1: transferencia de calor y masa

Ejercicio 2: transferencia de calor y masa

Ejercicio 3: transferencia de calor y masa



Nota del examen escrito a desarrollar = [(Ejercicio 1)x(Ejercicio 2)x(Ejercicio 3)]^1/3 .



A lo largo del cuatrimestre se realizarán 3 pruebas tipo test. Es una prueba individual. El 80% de las respuestas deberán ser correctas y se obtendrá un 5% de la nota final y en caso de no llegar no obtendrá nada.



2 - REALIZACIÓN DE PRÁCTICAS**: Se realizarán 7 prácticas de ordenador de 1,5 h cada una utilizando el software EES. La primera práctica se utilizará para aprender a utilizar el software. Durante las prácticas 5,6 y 7, 3 prácticas se realizarán diversos ejercicios relacionados con la teoría explicada durante las clases magistrales. Estas 3 prácticas estarán divididas en dos partes, durante la primera hora el alumno realizará ejercicios guiados por el profesor y con ayuda de apuntes. Durante la última media hora de la práctica el alumno será examinado y evaluado. El método de evaluación será todo o nada, se distribuirán una serie de ejercicios parecidos a los realizados durante esa práctica y el alumno deberá llegar al resultado solicitado, en caso de llegar al número exacto obtendrá un 5% de la nota final y en caso de no llegar no obtendrá nada.



3 - INFORMES PRÁCTICAS DE LABORATORIO**: Se realizarán dos examenes de prácticas de laboratorio. Un examen por cada práctica: práctica de convección y práctica de intercambiador de calor. Cada uno de los examenes valdrá un 7.5% de la nota final.

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NOTA FINAL:

EXAMEN ESCRITO A DESARROLLAR (55%) + REALIZACIÓN DE PRÁCTICAS (15%) + EXÁMENES DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO (15%)+ PRUEBA TEST (15%)



* Para aprobar la asignatura en el examen escrito a desarrollar habrá que obtener un mínimo del 35%. En actas aparecerá la nota del examen escrito en caso de no llegar al mínimo requerido.



** Si debido a días festivos no se realizase alguna de las prácticas evaluables, esta práctica no se realizará y se prorratearán las prácticas realizadas para que el peso de las prácticas



Las ausencias en las práticas de ordenador y laboratorio deberán justificarse. La justificación de la ausencia permitirá en la medida de lo posible realizar las prácticas con otro grupo. Si no fuera posible realizar las prácticas con otro grupo, se perderá la puntuación equivalente al número de prácticas perdidas. La no justificación de la ausencia conllevará la pérdida de puntuación equivalente al número de prácticas perdidas y en ningún caso podrán repetirse las prácticas con otro grupo.



En caso de estudiantes que repitan de curso,se podrán guardarán las notas de prácticas de ordenador y laboratorio para próximas convocatorias.



Para superar la asignatura la nota final obtenida por el alumno debe ser mínimo de un 5.0. Para superar la asignatura no se contempla un método distinto de evaluación al descrito.



El sistema de evaluación final tiene que ser solicitado por el/la alumno/a el los plazos que se entablece en la Normativa de Evaluación del Alumnado de la UPV-EHU y ser notificado por escrito al docente de la asignatura. El formato de prueba escrita será igual al de la convocatoria ordinaria manteniendo el requisito mínimo, pero se añade una prueba sobre las prácticas de laboratorio(15% de la nota final), una prueba de ordenador (15% de la nota final) y una prueba teórica tipo test (15% de la nota final).



En el caso de que el/la estudiante/a que no se presente a la prueba escrita, en cualquiera de las convocatorias, supondrá la renuncia a dicha convocatoria de evaluación y constará como No Presentado.

La convocatoria extraordinaria se rige según lo que se indica en la Normativa de Evaluación del Alumnado de la UPV-EHU.

* ÇENGEL, Y. A. TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA, Un enfoque práctico. McGraw-Hill. 3 Edición. (2007).

Bibliografía básica

* INCROPERA, F. P. & DE WITT, D. P. Fundamentos de transferencia de calor. Prentice Hall. Mexico. (1999).

* Carnahan B., Luther H.A., Wilkes J.O., Cálculo numérico, métodos aplicaciones.

Bibliografía de profundización

* CHAPMAN, A. J. Transmisión del Calor. Ed. Interciencia. Madrid. (1974).
* KREITH, F. & BOHN, M. Principios de transferencia de Calor. Thomson. Madrid. (2002).
* Ishachenko V., Osipova V., Sukomel A.,Transmisión del calor
* ASHRAE. Handbook of Fundamentals.
* ASHRAE. Handbook of System and Applications
* Eckert, E.R.G., Drake, R.M.- Análisis of Heat and Mass Transfer. Mc Graw-Hill. (1972).
* Hotel, H.C., Sarofim, A.F.- Radiative Transfer. Mc Graw-Hill Company (1976).
* Jacob, M.- Heat Transfer, Vol. I y II. JohnWiley and Sons. (1957).
* Kays, W.m., London, A.L.- Compact Heat Exchangers. Mc Graw-Hill. (1964).

Revistas

* Heat Transfer Engineering. USA.
* International Journal of Heat and Mass Transfer, Elsevier.
* Applied Thermal Engineering, Elsevier.
* ASHRAE Journal. USA.
* Energy, Pergamon.

Direcciones web

* http://www.ashrae.org/