UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL

“FRANCISCO DE MIRANDA”

VICERRECTORADO ACADÉMICO

ÁREA DE TECNOLOGÍA

DEPARTAMENTO DE ENERGÉTICA

DISEÑO INSTRUCCIONAL

UNIDAD CURRICULAR: OPERACIONES UNITARIAS I

REALIZADO POR:

Frank Botero C.I.:V-, 15.806.316

José Colina C.I.:V-10.972.913

Lourdes Rosas C.I.:V-3.829.980

Pedro Vargas C.I.: V -14.796371

Fecha: julio de 2014

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL

“FRANCISCO DE MIRANDA”

VICERRECTORADO ACADÉMICO

ÁREA DE TECNOLOGÍA

DEPARTAMENTO DE

DISEÑO INSTRUCCIONAL

UNIDAD CURRICULAR: Operaciones Unitarias I

DATOS GENERALES

Área: Tecnología Programa: Ingeniería Química Departamento: Energética

DATOS REFERENCIALES

Componente / Eje Curricular: Formación científica Tecnológica

Semestre: Séptimo (VII)

Código: 75

Requisitos: Fenómenos de Transporte

Carácter: Obligatoria

Horas Semanales: 5 teórico – prácticas. 3 de laboratorio

Número de Unidades de Créditos: cuatro (4)

Fecha de Elaboración de la Propuesta: Julio de 2014 Fecha de Aprobación:

FUNDAMENTACIÓN

Las Operaciones Unitarias constituyen un conjunto de etapas, a través de las cuales se llevan a cabo cambios

químicos o físicos en la materia, durante el desarrollo de un determinado proceso en la Industria Química, Industrias de

Servicios, Petroquímica y Refinación de Petróleo, para la creación de bienes o servicios. Estas Operaciones Unitarias, se

rigen por principios que son independientes del material procesado, poseen técnicas comunes y se basan en los mismos

procesos científicos.

La Unidad Curricular Operaciones Unitarias I, junto a las Unidades Curriculares Operaciones Unitarias II y

Operaciones Unitarias III, se relacionan en sus objetivos y contenidos curriculares, con la aplicación de los principios de

transferencia de cantidad de movimiento, calor y masa. Su importancia radica en que, estos fenómenos de transporte se

encuentran presentes en todos los procesos industriales, siendo fundamental el estudio de las Operaciones Unitarias, ya

que se concibe como uno de los ejes primordiales para la formación del perfil profesional del egresado de la Ingeniería

Química. Por esta razón, se incluye la Unidad Curricular Operaciones Unitarias I, en el Pensum de Estudio del Programa

de Ingeniería Química del Área de Tecnología de la UNEFM, permitiendo introducir al estudiante en el campo de aplicación

de los conceptos básicos de la Ingeniería de Proceso, a través de los conocimientos teóricos, resolución de problemas y

prácticas de laboratorio, de los principios que determinan la transferencia de cantidad de movimiento y calor.

El presente diseño instruccional sustenta el desarrollo de la Unidad Curricular Operaciones Unitarias I, en el cual se

persigue valorar conocimientos, destrezas, habilidades y actitudes, orientadas a la formación integral del estudiante, con el

fortalecimiento de competencias en el uso de herramientas teóricas y tecnológicas en el campo de la Ingeniería Química,

para su buen desenvolvimiento en las Unidades Curriculares Operaciones Unitarias II, Operaciones Unitarias III, Diseño de

Plantas, así como también en la realización de Pasantías Industriales I y II, Proyecto de Diseño III y en su futuro

desempeño profesional, con una mayor sensibilidad social, el ejercicio de valores éticos, comprometidos en la

conservación del ambiente y con el desarrollo de las comunidades de la región y del país.

Operaciones Unitarias I, como unidad curricular dentro del diseño curricular del Programa de Ingeniería Química,

está ubicada en el Séptimo Semestre y la audiencia a quien va dirigida, está comprendida por todos los estudiantes

regulares que hayan aprobado la Unidad Curricular Fenómenos de Transporte. Esto con el fin, de que los estudiantes

cuenten con los conocimientos conceptuales, procedimentales y actitudinales básicos y necesarios para la prosecución de

los objetivos previstos.

La Unidad Curricular Operaciones Unitarias I, es de carácter teórico práctico, ya que está formada por un componente

teórico que se desarrolla en cuatro (4) unidades temáticas: Intercambiadores de Calor de Carcasa y Tubo, Flujo de Fluido

en Fase Líquida, Flujo de Fluido en Fase Gaseosa y Bombas Centrífugas, complementando estas, con experiencias

prácticas en el laboratorio tales como: Medidores de Flujo, Pérdidas por Fricción en un Sistema de Tuberías y Bombas

Centrífugas en Serie y Paralelo. Es de carácter práctico, por que se resuelven ejercicios donde se persiguen reforzar los

conocimientos teóricos.

La orientación pedagógica que sustenta el estudio de Operaciones Unitarias I, enfatiza la construcción del

conocimiento planteado por Vygotski (1993), donde se concibe la interacción comunicativa como un proceso fundamental,

para lograr un ambiente de aula que propicie la creación de un contexto psicológico de conocimiento compartido, tomando

en cuenta las experiencias y necesidades previas de los alumnos, como elementos esenciales para el inicio de nuevos

aprendizajes, mediante el diagnóstico y la reflexión conjunta.

Desde una perspectiva pragmática, se considera como soporte fundamental en el desarrollo de este diseño

instruccional, el Enfoque Ecléptico, el cual contempla considerar los aspectos positivos de cada una de las teorías y

enfoques psicopedagógicos, orientados a la formación integral del estudiante. Se relaciona, con el Conductismo, pues es

necesario que el estudiante adquiera conocimientos observables y medibles, con el Cognitivismo, por que se hace uso de

los conocimientos previos para crear nuevos conocimientos y con el Constructivismo, persigue crear el conocimiento en

función de las experiencias previas.

Lo expuesto anteriormente, permite establecer algunas estrategias de enseñanza para complementar eficazmente

este diseño instruccional, estas responden a las necesidades reales del estudiante y a los momentos de la instrucción, los

cuales son preinstruccionales, coinstuccionales y posinstruccionales (Díaz Barrigas, 2002): Resumen, Objetivos,

Analogías, Pistas tipográficas, Preguntas evocadoras e intercaladas, Trabajo en equipos, Lluvias de ideas, Prácticas de

laboratorios, entre otros. Por otra parte, dado a que esta unidad curricular es de naturaleza teórico práctica, las estrategias

metodológicas aplicadas en el aula tienen como finalidad, promover la participación del estudiante para el logro de un

aprendizaje efectivo y significativo.

OBJETIVO GENERAL

Al culminar la Unidad Curricular el alumno estará en capacidad de integrar competencias conceptuales,

procedimentales y actitudinales, sobre la aplicación de los principios básicos que rigen los fenómenos de transporte

de cantidad de movimiento y calor, en atención al perfil profesional del egresado de la Universidad Nacional

Experimental Francisco de Miranda.

CONTENIDO CONCEPTUAL

Intercambiadores de Calor de Carcasa y Tubo

Flujo de Fluido en Fase Líquida

Flujo de Fluido en Fase Gaseosa

Bombas Centrifugas

UNIDAD TEMÁTICA: I Intercambiadores de Calor de Carcasa y Tubo

OBJETIVO(S) DIDÁCTICO(S): Aplicar los procedimientos para el diseño y evaluación de intercambiadores de calor de carcasa y tubo utilizando las ecuaciones de transferencia de calor según las condiciones de un determinado proceso.

CONTENIDOS CURRICULARES

CONCEPTUALES:

Equipos de transferencia de calor

Estructura y clasificación del intercambiador de calor de carcasa y tubo

Consideraciones básicas de diseño: cabezales, banco de tubos, arreglo de tubos, deflectores y carcasas

Localización de los fluidos por lado carcasa o lado tubo

Caída de presión dentro del intercambiador de calor

Ecuaciones básicas para el diseño de intercambiadores de calor de carcasa y tubo

Procedimiento general de diseño de intercambiadores de calor de carcasa y tubo

Ecuaciones básicas para la evaluación de intercambiadores de calor de carcasa y tubo

Procedimiento general para la evaluación de intercambiadores de calor de carcasa y tubo

PROCEDIMENTALES: ACTITUDINALES:

ESTRATEGIAS PARA

FAVORECER EL APRENDIZAJE

CRITERIOS REFERENCIALES

INDICADORES DE LOGRO

EVALUACIÓN RECURSOS DE APOYO TÉCNICAS INSTRUMENTOS

TIEMPO Y PONDERAC.

Clasificación de los diferentes intercambiadores de calor según su servicio, construcción y aplicación en los diferentes procesos industriales. Descripción de los principales elementos que conforman la estructura del intercambiador. Clasificación según nomenclatura TEMA y construcción mecánica. Identificación de los diferentes tipos, características, y funciones de cabezales, banco de tubos, arreglo de tubos, deflectores, y carcasas Selección de los fluidos dentro del intercambiador por lado tubo o por lado carcasa. Explicación de las diferentes condiciones que generan la caída de presión dentro del intercambiador. Análisis de los criterios para el aumento o disminución de la caída de presión cuando es menor o mayor que la permitida Determinación del flujo de

Reconocimiento de los diferentes tipos de intercambiadores de calor y su aplicación en los procesos industriales. Valoración de los intercambiadores de calor de carcasa y tubo como los más utilizados industrialmente. Reconocimiento de la estructura y clasificación del intercambiador de carcasa y tubo. Interés por participar en la identificación de los elementos que conforman un intercambiador de calor como aspecto fundamental para su diseño. Actitud crítica en la consideración de los factores para la selección del lado de circulación de los fluidos. Reconocimiento del aumento o disminución de la caída de presión dentro del intercambiador de calor como parámetro primordial en su costo y funcionamiento adecuado. Interés por el estudio de las ecuaciones básicas para el diseño de un intercambiador de calor.

Objetivos Preguntas evocadoras Exposición didáctica Ilustraciones Mapas mentales. Resumen Organizador previo Exposición didáctica Trabajo en equipo Estudio de casos típicos en los sistemas industriales - Ejercicios de aplicación

Motivación e interés Trabajo cooperativo Capacidad de análisis conceptual y transferencia de conocimientos. Coherencia interna en la respuesta de las pruebas escritas. Dominio en la resolución de

Participación activa. Iniciativa. Manifiesta dominio y responsabilidad en el desarrollo de actividades asignadas dentro y fuera del aula. Dominio de terminología básica y aplicación de principios. Pertinencia en las respuestas emitidas. Procesamiento de datos para la resolución de problemas.

Prueba escrita

Prueba corta mixta (Se evalúa del indicador 1 al 7)

1 hora (45 min) 20% del primer corte

Pizarra acrílica Marcadores Borrador Material Impreso: Guías temáticas, guías de ejercicios resueltos y propuestos. Textos

bibliográficos

Computador

portátil

calor, propiedades de los fluidos, diferencia de temperatura media logarítmica y media efectiva, coeficientes individuales internos y externos, coeficientes globales total y limpio, factor de ensuciamiento en el diseño de intercambiadores. Aplicación del procedimiento general de diseño de un intercambiador de calor basado en el área de transferencia de calor y la caída de presión permitida. Utilización de gráficos y tablas para la realización del diseño de un intercambiador. Elaboración de una hoja de cálculo basada en el procedimiento general de diseño según las condiciones de un determinado proceso. Utilización de una herramienta automatiza para la validación del diseño. Determinación del flujo de calor, propiedades de los fluidos, diferencia de temperatura media logarítmica y media efectiva, coeficientes individuales internos y externos, coeficientes globales total y limpio, factor de ensuciamiento en la evaluación del intercambiador de calor.. Aplicación del procedimiento para la evaluación de un intercambiador de calor basado en el factor de ensuciamiento y la caída de presión permitida. Identificación del factor de ensuciamiento como parámetro fundamental en la evaluación de un intercambiador para un determinado proceso. Utilización de gráficos y tablas para la evaluación de un intercambiador de calor.

Valoración de la importancia del área de transferencia de calor y la caída de presión permitida como parámetros fundamentales para el diseño de un intercambiador. Valoración de la importancia de la realización de los cálculos manuales del procedimiento general de diseño. Disposición para la utilización de las gráficas y tablas para el diseño de un intercambiador. Interés en la elaboración de una hoja de cálculo para el diseño del intercambiador. Toma de decisión en los cambios necesarios para la convergencia del procedimiento de diseño y obtención de parámetros comparables a los aplicados a nivel industrial. Participación y demostración de capacidades en la utilización de una herramienta automatizada para el diseño de intercambiadores. Valoración de la importancia del factor de ensuciamiento y la caída de presión permitida como parámetros fundamentales en la evaluación de un intercambiador de calor. Actitud crítica en el análisis sobre la evaluación del intercambiador para la realización de la limpieza o su utilización en un proceso diferente para el cual fue diseñado. Disposición para la utilización de las gráficas y tablas para la obtención de los parámetros para la evaluación del intercambiador. Responsabilidad y disfrute en la realización de las actividades asignadas. Respeto a la opinión de los demás. Respeto a los parámetros de evaluación establecidos Satisfacción por el logro alcanzado.

problemas.

Orden lógico en la resolución de los problemas

Prueba escrita Prueba escrita

Prueba escrita tipo taller (Se evalúa del indicador 8 al 11) Prueba parcial escrita (Se evalúa del indicador 12 al 15)

3 horas ( 135 min) 30% del primer corte 3 horas ( 135 min) 50% del primer corte

Video beam

Web-Blog

UNIDAD TEMÁTICA: II Flujo de Fluido en Fase Liquida

OBJETIVO(S) DIDÁCTICO(S): Aplicar los principios básicos del flujo del fluido incompresible para el diseño y evaluación de sistemas de tuberías

CONTENIDOS CURRICULARES

CONCEPTUALES:

Tuberías y tubo. Especificación y accesorios.

Junta de expansión. Prensaestopa. Cierre mecánico.

Válvulas: Funciones. Estructura. Clasificación.

Capa Límite y Flujo Totalmente Desarrollado.

Ecuación general de energía: Ecuación de Bernoulli corregida. por la presencia de límites sólidos y bomba

Ecuación de Darcy-Weisbach.

Factor de fricción de Darcy y de Fanning.

Longitud equivalente y Coeficiente de resistencia.

Medidores de Flujo. .

Medidor de Flujo Volumétrico Por Presión Diferencial.

Ecuación General de los Medidores de Flujo Volumétrico por Presión Diferencial.

Procedimiento general para la determinación de flujo másico o volumétrico, diámetro del medidor, caída de presión en Placa Orificio, Venturi y Pitot.

Procedimiento general para la determinación de caída de presión total, flujo másico o volumétrico y diámetro en tuberías. y en sistemas de tuberías en serie, paralelo y ramificado.

PROCEDIMENTALES: ACTITUDINALES: ESTRATEGIAS

PARA FAVORECER EL APRENDIZAJE

CRITERIOS REFERENCIALES

INDICADORES DE LOGRO

EVALUACIÓN RECURSOS DE APOYO TÉCNICAS INSTRUMENTOS

TIEMPO Y PONDERAC.

Establecimiento de las Diferencias entre tuberías y tubos e identificación de los principales materiales de construcción. Utilización del Diámetro Nominal y el Catálogo para la especificación de tuberías. y del Diámetro Externo Real y el BWG para la especificación de tubos. Reconocimiento de las funciones de los diferentes accesorios. Selección de los métodos adecuados para la unión de tramos de tuberías, tubos y accesorios. Reconocimiento de los principales usos de la junta de expansión. prensaestopa y cierre mecánico. Comprensión de las funciones de una válvula.

Consideración de la importancia de tuberías, tubos, accesorios y válvulas en el diseño y evaluación de sistemas de tuberías.. Interés en la búsqueda de información. Actitud crítica en la selección de un tipo adecuado de válvula para un determinado proceso.

Concientización de la importancia de los conceptos referidos a la ecuación de Bernoulli y su aplicación a

Organizador previo. Esquemas. Ejemplificaciones Exposición didáctica. Ilustraciones. Analogías. Mapa conceptual. Resumen. Preguntas evocadoras. Pistas tipográficas Resolución de problemas

Motivación e interés hacia la materia. Capacidad creativa en la adecuación de de los conceptos a la resolución de problemas. Capacidad de análisis en la interpretación de resultados. Motivación e interés durante los periodos de clase . Capacidad de trabajo en equipo.

Participación activa manifiesta. Responsabilidad en el cumplimiento de asignaciones académicas. Dominio de los conceptos básicos. Capacidad de respuesta. Originalidad e iniciativa personal. Dominio de terminología y aplicación de conceptos.

Prueba escrita

Prueba corta mixta (Se evalúa del indicador 1 al 17)

1 hora (45 min) 20% del segundo corte

Pizarra acrílica Marcadores Borrador Material Impreso: Guías temáticas, guías de ejercicios resueltos y propuestos. Computador portátil.

Descripción de la estructura de una válvula. Clasificación de las válvulas según su función, características y usos principales. Selección de una válvula para un determinado proceso. Comprensión del significado de capa limite y flujo totalmente desarrollado. Aplicación de la ecuación de Bernoulli corregida debido a los efectos de superficies sólidas y a la presencia de bomba. Identificación de los términos de energía de presión, cinética, potencial y de fricción de la ecuación, en unidades de longitud, presión y energía. Utilización de la ecuación de Darcy-Weisbach para la determinación de las pérdidas debido a la fricción en unidades de longitud, presión y energía. Comprensión de los conceptos de factores de fricción de Darcy y de Fanning Utilización del Diagrama de Moody y ecuaciones empíricas como Churchill y Swamee – Jain para la obtención del factor de fricción. Comprensión del concepto de longitud equivalente y coeficiente de resistencia. Utilización de tablas para la obtención de longitud equivalente y coeficiente de resistencia. Comprensión del concepto de medidor de flujo. Clasificación general de los medidores de flujo. Comprensión del concepto de medidores de flujo por presión diferencial. Comprensión de la descripción y principio de funcionamiento de la Placa Orificio, Venturi y Tubo Pitot. Aplicación de la Ecuación de Bernoulli y de Continuidad en la

sistemas de tuberías . Valoración del concepto de factor de fricción en la solución de problemas de sistemas de tuberías. Adquisición de destrezas para la estimación de variables en un sistema de tuberías a través de la ecuación de Bernoulli. . . Valoración de la importancia de los factores que afectan la medición de flujo para la selección adecuada de un medidor de flujo en un determinado proceso . Disposicion al aporte de ideas en la solución de problemas relacionados con medidores de flujo por presión diferencial en sistemas de tuberías. Adquisición de destrezas en la solución de problemas de diseño y evaluaciones de sistemas de tuberías. Interés por la utilización apropiada de tablas o gráficos de los términos asociados al transporte de fluido incompresible en un sistema de tuberías..

Capacidad de análisis y de investigación

Prueba escrita

Prueba escrita tipo taller (Se evalúa del indicador 18 al 23)

3 horas ( 135 min) 30% del segundo corte 3 horas ( 135 min) 50% del segundo corte

Video Beam Textos bibliográficos

Web-Blog

deducción de la ecuación de los medidores por presión diferencial.. Determinación del flujo másico flujo volumétrico, diámetro del medidor caída de presión temporal, permanente y potencia consumida en Placa Orificio y Venturi. Determinación de flujo másico, flujo volumétrico y caída de presión en el Tubo Pitot. Aplicación de la ecuación de Bernoulli en componentes simples de tuberías tales como: tubería recta, presencia de accesorios y medidores de flujo. Aplicación de la ecuación de Bernoulli en sistemas de tuberías en serie, paralelo y ramificado. Determinación de la caída de presión total, flujo másico, flujo volumétrico y diámetro a través de un sistema de tuberías, en serie, paralelo. y ramificado. Utilización de gráficos y tablas para la evaluación y diseño de un sistema de tuberías

Motivación individual y colectiva en la búsqueda de información sobre sistemas de tuberías. Participación en las discusiones grupales. Cooperación en la resolución de ejercicios propuestos.

Prueba escrita

Prueba parcial escrita (Se evalúa del indicador 24 al 26)

UNIDAD TEMÁTICA: III Flujo de Fluidos en Fase Gaseosa

OBJETIVO(S) DIDÁCTICO(S): Aplicar los principios básicos del flujo del fluido compresible para el diseño y evaluación de tubería.

CONTENIDOS CURRICULARES

CONCEPTUALES:

Relaciones PVT :Flujo Isotérmico PV = cte, Flujo Adiabático PVk = cte, Flujo Politrópico PVn = cte Caída de Presión Total en tubería recta Métodos Aproximados: Fórmula de Darcy, Formula Isotérmica General, Formula de Weymouth, Formula de Panhandle Métodos Rigurosos: Flujo Adiabático en tubería recta, Flujo Isotérmico en tubería recta Flujo Crítico o Flujo Sónico Solución Gráfica y analítica para Fluidos Compresibles Método de Lapple y Loeb Descarga de Gases

PROCEDIMENTALES: ACTITUDINALES: ESTRATEGIAS

PARA FAVORECER EL APRENDIZAJE

CRITERIOS REFERENCIALES

INDICADORES DE LOGRO

EVALUACIÓN RECURSOS DE APOYO TÉCNICAS INSTRUMENTOS

TIEMPO Y PONDERAC.

Comprensión de la dependencia de la densidad de gases y vapores a los cambios de presión y temperatura a lo largo de la línea. Identificación de las ecuaciones y condiciones para el flujo isotérmico y adiabático. Identificación de los métodos aproximados y rigurosos para la determinación de la caída de presión total.. Aplicación de métodos rigurosos en la determinación de la caída de presión total, flujo másico y volumétrico para flujo isotérmico y adiabático. Comprensión del término flujo sónico y las condiciones bajo las cuales se presenta. Identificación de la ecuación para la velocidad sónica y la presión crítica. Identificación de la descarga de gases hacia un área de mayor sección como flujo adiabático Aplicación del factor Y como corrección de las propiedades del fluido debido a la expansión. Utilización de gráficos y tablas para la obtención de parámetros

Reconocimiento de la dependencia de la densidad con los cambios de presión y temperatura. Interés por la selección adecuada de las ecuaciones y condiciones que representan los flujos isotérmicos y adiabáticos.. Adquisición de destrezas en la estimación de variables para la evaluación y diseño de tuberías a través de los métodos aproximados y rigurosos Motivación individual y colectiva en la búsqueda de información sobre sistemas de tuberías con fluido compresible Valoración de la importancia de la formación de flujo sónico en el transporte de fluido compresible. Valoración de la importancia de la descarga de gases hacia áreas de mayor sección y del factor de expansión Y. Disposición para la utilización apropiada de métodos rigurosos gráficos o analíticos para la resolución de problemas. Interés por la utilización apropiada de tablas y gráficos

Organizador previo. Esquemas.

Ejemplificaciones Exposición didáctica.

Ilustraciones. Analogías.

Mapa conceptual. Resumen.

Preguntas evocadoras. Pistas tipográficas

Motivación e interés hacia la materia. Capacidad creativa en la adecuación de de los conceptos a la resolución de problemas. Capacidad de análisis en la interpretación de resultados. Motivación e interés durante los periodos de clase . Capacidad de trabajo en equipo. Participación en las discusiones grupales. Cooperación en la resolución de ejercicios propuestos.

Participación activa manifiesta. Responsabilidad en el cumplimiento de asignaciones académicas. Dominio de los conceptos básicos. Capacidad de respuesta. Originalidad e iniciativa personal. Dominio de terminología y aplicación de conceptos. Capacidad de

Prueba escrita

Prueba escrita tipo taller (Se evalúa toda la unidad)

3 horas ( 135 min) 35% del tercer corte

Pizarra acrílica Marcadores Borrador Material Impreso: Guías temáticas, guías de ejercicios resueltos y propuestos. Computador portátil. Video Beam Textos bibliográficos

Web-Blog

relacionados con el flujo de fluido compresible.

para la obtención de parámetros asociados al transporte de fluido compresible.

análisis y de investigación

UNIDAD TEMÁTICA: IV Bombas Centrífugas

OBJETIVO(S) DIDÁCTICO(S): Seleccionar una bomba o sistema de bombas en serie o paralelo dada la curvas característica de la bomba para un determinado proceso

CONTENIDOS CURRICULARES

CONCEPTUALES:

Principio de funcionamiento y estructura

Clasificación

Cabezal total

Cabezal neto de succión positiva

Relaciones Matemáticas entre el cabezal, capacidad, eficiencia y potencia

Curvas características

Velocidad específica

Efecto de la densidad y viscosidad

Leyes de afinidad

Curva cabezal-capacidad del sistema

Bombas centrífugas en serie y paralelo

PROCEDIMENTALES: ACTITUDINALES: ESTRATEGIAS

PARA FAVORECER EL APRENDIZAJE

CRITERIOS REFERENCIALES

INDICADORES DE LOGRO

EVALUACIÓN RECURSOS DE APOYO TÉCNICAS INSTRUMENTOS

TIEMPO Y PONDERAC.

Explicación del principio de funcionamiento de una bomba centrífuga. Descripción de la estructura de una bomba centrífuga. Clasificación de una bomba según la dirección del flujo, la posición del eje, el número de etapas y el tipo de difusor. Comprensión del significado de cabezal total de la bomba, cabezal de succión, cabezal de levantamiento y cabezal de descarga. Determinación del cabezal total de la bomba, de succión. de levantamiento y de descarga. Comprensión del significado de cabezal neto de succión positivo requerido y disponible. Obtención del NPSHR y NPSHD. Explicación de las condiciones bajo las cuales ocurre la cavitación de una bomba. Determinación de la potencia

Valoración de la importancia de la selección adecuada de una bomba centrífuga en un determinado proceso. Reconocimiento de la relación de la estructura y diferentes tipos de bombas centrífugas con la selección adecuada de la bomba. Interés por participar en la definición, identificación y determinación de los diferentes términos asociados al funcionamiento de las bombas centrífugas. Consideración de la importancia de la cavitación, cabezal neto de succión requerido y disponible en el estudio y selección de las bombas centrífugas. Reconocimiento de las diferentes relaciones matemáticas entre el cabezal, capacidad, potencia al freno y potencia hidráulica para la

Exposición didáctica Mapas mentales. Esquemas. Ilustraciones Preguntas intercaladas, Trabajo en equipo Ejercitación de problemas Resumen al cierre de la clase con participación de los estudiantes. .

Motivación e interés hacia la materia.

Capacidad creativa en la adecuación de de los conceptos a la resolución de problemas.

Capacidad de análisis en la interpretación de resultados.

Motivación e interés durante los periodos de clase. Capacidad de trabajo en equipo.

Participación activa manifiesta.

Responsabilidad en el cumplimiento de asignaciones académicas.

Dominio de los conceptos básicos.

Capacidad de respuesta.

Originalidad e iniciativa personal.

Dominio de terminología y aplicación de conceptos.

Capacidad de análisis y de investigación

Prueba escrita

Prueba corta mixta (Se evalúa del indicador 1 al 17)

1 hora (45 min) 15% del tercer corte

Pizarra acrílica Marcadores Borrador Material Impreso: Guías temáticas, guías de ejercicios resueltos y propuestos. Computador portátil.

hidráulica, potencia al freno y eficiencia. Identificación de los diferentes parámetros que conforman la curva característica de una bomba. Determinación de la velocidad específica Análisis del efecto de la densidad y la viscosidad en las curvas características. Aplicación de las leyes de afinidad para cambios de diámetro del impeler y velocidad de rotación d la bomba Establecimiento de las diferencias entre la curva característica de una bomba, de bombas en serie y de bombas en paralelo. Determinación de los parámetros de la curva cabezal capacidad del sistema para una bomba, para bombas en serie y paralelo, Determinación del punto de operación de una bomba. Análisis de curvas características para la selección adecuada de una bomba o sistema de bombas en serie o paralelo

determinación de la eficiencia de una bomba. Valoración de la importancia de las curvas características en el funcionamiento de las bombas centrífugas. Interés en la identificación del tipo de impeler de acuerdo al valor de la velocidad especifica. Actitud crítica frente a los diferentes factores que influyen en las curvas características Disposición para la utilización de las leyes de afinidad en la determinación de los parámetros de la curva característica al cambiar el diámetro del impulsor y velocidad de rotación. Interés en el análisis de las curvas cabezal capacidad del sistema. Valoración de la importancia del punto de operación como parámetro fundamental en la determinación del funcionamiento optimo de la bomba o sistema de bombas serie o paralelo. Disposición para la selección de bombas centrífugas en un determinado proceso dependiendo de la intercepción de la curva característica y la curva del sistema. Toma de decisión en la selección adecuada de una bomba o sistema de bombas en serie o paralelo.

Prueba escrita

Prueba parcial escrita (Se evalúa del indicador 13 al 17)

3 horas ( 135 min) 50% del tercer corte

Video Beam Textos

bibliográficos

Web-Blog

BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA

BÁSICAS

CRANE. (1989). Flujo de Fluido en Válvulas, Tuberías y Accesorios. Editorial Mc Graw Hill. México

KERN, D. (1997). Proceso de Transferencia de Calor. Editorial Mc Graw Hill México

LUDWIG, E. (1991) Applied Process Design for Chemical and Petrochemical Plants. Tomo I. Editorial Gulf Publishing Company. Houston

Mc. CABE, W., SMITH, J., HARRIOTT, P. (2002).Operaciones Unitarias de Ingeniería Química. Editorial Mc Graw Hill. México

MOTT, R. (1996) Mecánica de Fluidos Aplicada. Editorial Prentice Hall. Hispanoamericana, S.A. México

PDVSA CIED. (2001). Equipos Rotativos.

PDVSA CIED. (1997). Flujo de Fluidos Para Ingenieros de Procesos.

PDVSA CIED. (2001). Transferencia de Calor.

SECUNDARIAS

AMAYA, E., GOITÏA, A.(1997). Instrumentación Industrial. Universidad del Zulia. Maracaibo. Venezuela

FOUST, A., WENZEL, L. (1979).Principios de Operaciones Unitarias. Editorial Jhon Wiley & Sons. EEUU.

FRANZINI, J., Finnemore, E. (1997). Mecánica de Fluidos con Aplicaciones en Ingeniería. Editorial Mc Graw Hill. México.

GEANKOPLIS,C. (1998). Procesos de Transporte y Operaciones Unitarias. Editorial CECSA. México..

GREENE, R. (1992). Válvulas Selección, Uso y Mantenimiento. Editorial Mc Graw Hill. México

McNAUGHTON, K. (1992). Bombas Selección, Uso y Mantenimiento. Editorial Mc Graw Hill. México

OCON, G., TOJO, G. (1980). Problemas de Ingeniería Química. Tomo I Editorial Aguilar. Santiago de Chile

PERRY, R. Manual del Ingeniero Químico. Editorial Mc Graw Hill. México

RON DARBY. Chemical Engineering Fluid Mechanics. Editorial Marcel Dekker. EEUU

SERTH W. ROBERT .Process Heat Transfer Principles and Applications. Editorial Elsevier. Texas A&M University-Kingsville, Kingsville, Texas, USA

STREETER, W. Mecánica de los Fluidos. Editorial Mc Graw Hill. México. Cota UNEFM: TA387 S87.(9v,18n)

VALIENTE, A: (1998). Problemas de Flujo de Fluidos. Editorial Limusa, S.A. México.

COMPONENTE PRÁCTICO

PRÁCTICA 1: MEDIDORES DE FLUJO

OBJETIVO GENERAL: Comprobar el diámetro del Tubo Venturi y Placa Orificio instalados en el banco hidráulico.

OBJETIVOS ESPECIFICOS: Verificar la escala de calibración del Rotámetro 2 instalado en el sistema de tubería. Determinar la caída de presión que ocasiona el Tubo Venturi y la Placa Orificio. Establecer la ecuación Q= K(ΔP)n que representa los datos experimentales para el Tubo Venturi y la Placa Orificio Determinar el coeficiente de flujo del Tubo Venturi y de la Placa Orificio.

Determinar el diámetro del Tubo Venturi y de la

PRÁCTICA 2: PÉRDIDAS POR FRICCIÓN EN UN SISTEMA DE TUBERÍAS

OBJETIVO GENERAL: Estudiar la influencia de las pérdidas debidas a la fricción en el flujo de un fluido en fase líquida a través de las tuberías que conforman el banco de pruebas

del LAEN.

OBJETIVOS ESPECIFICOS: Estimar las pérdidas experimentales debida a la fricción ocasionada por el flujo del fluido a través de la tubería con válvulas y accesorios. Determinar el caudal experimental a través de la tubería con válvulas y accesorios. Indicar las causas de las desviaciones del caudal experimental determinado en la tubería y el caudal real medido con el Rotámetro 2. Analizar los parámetros que influyen en las pérdidas debido a la fricción en cada tubería.

PRÁCTICA 3: BOMBAS CENTRÍFUGAS EN SERIE Y PARALELO

OBJETIVO GENERAL: Determinar el arreglo de bombas más conveniente para el sistema de tubería en estudio

OBJETIVOS ESPECIFICOS: Construir las curvas características de las bombas en serie y en paralelo. Construir la curva del sistema para las bombas en serie y en paralelo. Determinar el punto de operación de las bombas en serie y en paralelo. Determinar el cabezal Neto de Succión Positivo Disponible (NPSHD) para bombas en serie y paralelo