Se presentan las distintas tecnologías de transformación de la energía térmica en energía mecánica, la cual se puede utilizar para generación de electricidad. Se harán cálculos para diseñar y evaluar su funcionamiento.



En una primera parte, se estudiarán los ciclos termodinámicos que aparecen en las plantas de generación energética y las mejoras que se pueden hacer sobre estos.



En una segunda parte se estudiará el comportamiento termodinámico de los motores alternativos y sus características principales.



La asignatura da continuidad y aplicación práctica a las bases y fundamentos que el alumnado ha adquirido en el curso anterior en la asignatura de Termodinámica.



Por otra parte, está asignatura establece conexiones directas con las asignaturas del grado "Tecnología de Combustibles (I y II)", "instalaciones eléctricas", "Energía eléctrica", y de una forma más indirecta, con la asignatura "Ingeniería Nuclear y Protección radiológica"; así, esta signatura dotará al alumno de los conocimientos necesarios para, junto a las otras asignaturas mencionadas, comprender los procesos de transformación que se dan en la cadena energética desde el recurso energético hasta el uso final.

COMPETENCIAS TRANSVERSALES:

* MEC1: Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender los conocimientos propios de las materias impartidas en el módulo de especialidad, sobre la base de sus conocimientos previos.

* MEC2: Resolución de problemas específicos de su especialidad de forma razonada integrando los conocimientos adquiridos tanto en el módulo básico como en el común de la rama

* MEC3: Reunir e interpretar datos relevantes que le permita plantear soluciones justificadas teniendo en cuentas aspectos técnico-científicos legales y económicos.

* MEC5: Integrar conocimientos de distintas áreas para plantear soluciones adecuadas en campos técnicos concretos con una autonomía. (Manejo de normativas, reglamentación, software, manejo de bibliografía compleja).



COMPETENCIAS ESPECÍFICAS:

* C1: Que el alumnado haya demostrado conocer y comprender los fundamentos de la termodinámica aplicada a motores térmicos con el fin de ser capaz de aplicar los conceptos en diferentes situaciones de la ingeniería térmica.

* C2: Que el alumnado tenga capacidad de resolver problemas de motores térmicos tanto numéricamente como analíticamente para evaluar diferentes situaciones y poder tomar decisiones razonadamente.

* C3: Que el alumnado tenga una actitud favorable hacia el ahorro de energía y comprobar si el sistema térmico analizado es eficaz considerando criterios económicos o medioambientales.

* C4: Que el alumnado realice las tareas relacionadas con las prácticas de laboratorio: hacer mediciones, comprobar resultados y elaborar informes aplicando principios de calidad.

* C5: Que el alumnado entienda la programación que se implementa a través de distintos software (Termograf, EES...) siendo capaz de interpretar y corregir los errores que aparezcan.

* C6: Que el alumnado mediante la búsqueda y comprensión de la información en torno a una temática relacionada con los motores térmicos tenga la capacidad de transmitir los conocimientos adquiridos de forma oral y aportar un análisis crítico fundamentado y defendido con argumentos termodinámicos.

* C7: Que el alumnado desarrolle habilidades interpersonales al trabajar en equipo con los compañeros de clase para hacer frente a diferentes tareas en la ingeniería térmica.

El planteamiento de la asignatura de MOTORES TÉRMICOS se ha llevado a cabo basándose en varios libros que el alumno puede consultar en las fuentes bibliográficas, tales como "M.J. Moran & H. N. Shapiro; FUNDAMENTOS DE LA TERMODINÁMICA CLÁSICA (2011)" o "F. Payri, J.M. Desantes; MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA ALTERNATIVOS".



La asignatura consta de 12 temas divididos en seis módulos diferenciados:



MÓDULO 1. CICLOS DE VAPOR



MÓDULO 2. CICLOS DE GAS



MÓDULO 3. CICLOS COMBINADOS



MÓDULO 4. MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA ALTERNATIVOS



MÓDULO 5. COGENERACIÓN



MÓDULO 6. TURBOMÁQUINAS



A continuación se detalla la estructura del temario que se desarrollará a lo largo del curso:



TEMA 0.- RECORDATORIO DE TERMODINÁMICA



TEMA 1.- INTRODUCCIÓN A LAS INSTALACIONES DE PRODUCCIÓN DE POTENCIA MEDIANTE VAPOR

TEMA 2.- EL CICLO RANKINE INSTALACIONES DE PRODUCCIÓN DE POTENCIA MEDIANTE VAPOR

TEMA 3.- ESTRATEGIAS DE OPTIMIZACIÓN DEL FUNCIONAMIENTO DEL CICLO RANKINE



TEMA 4.- EL CICLO BRAYTON EN LAS INSTALACIONES DE PRODUCCIÓN DE POTENCIA MEDIANTE GAS

TEMA 5.- ESTRATEGIAS DE OPTIMIZACIÓN DEL FUNCIONAMIENTO DEL CICLO BRAYTON



TEMA 6.- CICLOS COMBINADOS



TEMA 7.- INTRODUCCIÓN A LOS MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA ALTERNATIVOS

TEMA 8.- PARÁMETROS BÁSICOS DE LOS MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA ALTERNATIVOS

TEMA 9.- CICLOS DE TRABAJO UTILIZADOS EN LOS MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA ALTERNATIVOS



TEMA 10.- MOTORES DE COMBUSTIÓN EXTERNA ALTERNATIVOS



TEMA 11.- COGENERACIÓN



TEMA 12.- TURBOMÁQUINAS

En las clases Magistrales cada semana mediante una presentación en Power Point se explica al alumnado el contenido teórico de cada uno de los temas planteando diferentes cuestiones sobre el tema tratado. Para asimilar el contenido teórico, se realizan 2-3 ejercicios que pueden ser resueltos por parte del docente, de algún alumno que salga a la pizarra o incluso trabajando en grupos reducidos.



GO (Práctica de Ordenador): se realizarán 4 prácticas de ordenador de 2.5 h cada una, utilizando el programa EES. Cada alumno tendrá que realizar un ejercicio propuesto por el profesor que será evaluado.



GL (Práctica de Laboratorio): los alumnos realizarán dos prácticas de laboratorio (s 11-12) de 2,5 h cada una. Los alumnos deberán realizar un informe en grupo de cada una de las prácticas que será evaluado.

• Sistema de Evaluación Continua
• Sistema de Evaluación Final
• Herramientas y porcentajes de calificación:
  • Prueba escrita a desarrollar (%): 60
  • Realización de prácticas (ejercicios, casos o problemas) (%): 25
  • Trabajos en equipo (resolución de problemas, diseño de proyectos) (%): 15

1- EXAMEN ESCRITO A DESARROLLAR

Constituirá el 60% de la nota final de la asignatura. Habrá que obtener una calificación mínima de 4/10 para aprobar la asignatura. En actas aparecerá la nota del examen escrito en caso de no llegar al mínimo requerido.



2- REALIZACIÓN DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO Y ORDENADOR(*)

Se realizarán 4 prácticas de ordenador y 2 prácticas de laboratorio. La evaluación de estas prácticas constituirá el 15% de la nota final de la asignatura. Cada una de las prácticas supondrá el 2.5% de la nota final.



3- EXPOSICIÓN DE TRABAJOS EN GRUPO - EJERCICIOS DE CLASE

Se realizarán 2 ejercicios evaluables a lo largo del cuatrimestre, que constituirá, cada uno de ellos, el 5% de la nota final de la asignatura (en total, 10%). Asimismo, los alumnos tendrán que desarrollar y presentar en clase un trabajo relacionado con la asignatura, que representará el 15% de la nota final.



NOTA: Examen escrito a desarrollar (60%) + Prácticas de Ordenador y Laboratorio (15%) + Trabajo y Ejercicios (25%)



(*) 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 siga teniendo el peso correspondiente de la nota final.

(**) Para renunciar a la convocatoria de evaluación bastará con no presentarse al examen final.

La convocatoria extraordinaria consta sólo del examen escrito. Para obtener la nota final al examen escrito se le suma las calificaciones obtenidas durante el curso en las PL y PO, y los Trabajos en grupo / Ejercicios de Clase, bajo las mismas condiciones que en la convocatoria ordinaria. Estas notas se guardarán durante el curso pero en ningún caso para el curso siguiente.



En el caso que algún estudiante quisiera repetir la parte correspondiente a la evaluación continua en la convocatoria extraordinaria, se tendrá que poner en contacto con el coordinador de la asignatura con al menos un mes de antelación a la prueba escrita. En tal caso, además del examen escrito, habrá una prueba sobre una práctica de laboratorio y una práctica de ordenador que serán seleccionadas de forma aleatoria (15% de la nota final). Asimismo, tendrá que preparar un informe relacionado con los temas propuestos para los trabajos de grupo y presentarlo de forma oral (15% de la nota final).

- Materiales que se publicarán a lo largo del curso en la plataforma virtual eGELA (power points, ejercicios, enunciados, informes...)

Bibliografía básica

*Fundamentos de Termodinámica Técnica, Moran, M.J., Shapiro, H.N., Editorial Reverte 2004.

Bibliografía de profundización

*Procesos y Tecnología de Máquinas y Motores Térmicos. J. Arrègle, J.A. Brotch
*Ciclos termodinámicos de Potencia y Refrigeración. Haywood, R.H.
*Cogeneración, Aspectos Termodinámicos, tecnológicos y económicos. J.M. Sala Lizarraga
*Motores de combustión interna alternativos. F. Payri, J.M. Desantes
*Construcción de Centrales de Ciclo Combinado (Vol. 1 y 2). S. García Garrido

Direcciones web

Canal de Youtube de "IkasTherm - Active Learning in Thermal Engineering", donde pueden encontrarse videos cortos con explicaciones de distintos conceptos termodinámicos y de transferencia de calor (relacionados con esta asignatura) en castellano, inglés y euskara:

https://www.youtube.com/channel/UCuOfeUucgjh5t2nQi3zZf5Q