UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN DE AREQUIPAVICE-RECTORADO ACADEMICO

PROGRAMACION DEL SILABO DE MAQUINAS TERMICAS

I. IDENTIFICACIÓN ACADÉMICA:

FACULTAD:INGENIERIA DE PRODUCCION Y

SERVICIOS

ASIGNATURA: Maquinas Térmicas

CÓDIGO: 0802225 B

DEPARTAMENTO ACADEMICO:INGENIERIA MECANICA ELECTRICA

PRE-REQUISITOS: 0802119AÑO LECTIVO: 2015

ESCUELA:INGENIERIA ELECTRICA

SEMESTRE: PARCREDITOS: 03 (tres)

AÑO ACADEMICO

SEMESTRECRÉDITOS DE LA ASIGNATURA

HORAS TEÓRICO-PRACTICAS

TEORÍATEORIA

PRACTICAPRÁCTICA SEMANALES SEMESTRALES

2015-B IV 02 02 00 04 68

DOCENTE(S):CÓDIGO APELLIDOS Y NOMBRES FUNCIÓN CATEGORÍA RÉGIMEN

MSc. Pedro Bertín Flores Larico Docente PrincipalDedicación Exclusiva

HORARIOS: GRUPO A

Nº DE GRUPOS

DÍA/HORA LUGAR

TEORÍA:01

Lunes : 09 - 11 PA-402

TEORIA PRACTICA 01 Martes : 15 – 17 PA-402PRACTICASEMINARIOSPROYECCIÓN SOCIAL Y EXTENSIÓN UNIVERSITARIA

II. LINEAMIENTO ACADÉMICO PROFESIONAL: SUMILLAConceptos Básicos; Combustibles y Combustión; Ciclo Rankine; Ciclo Joule Brayton; Ciclos de los Motores de Combustión Interna; Ciclos Combinados; Otros Ciclos de Generación de Potencia. Plantas Nucleares; Ciclos de Refrigeración; Procesos Básicos de Acondicionamiento de Aire.

PERFIL DEL EGRESADO DE MAQUINAS TERMICAS

Aplica correctamente los principios de las Maquinas Térmicas.Tiene la formación necesaria para ser capaz de comprender y resolver los diversos problemas y procesos industriales planteados en el ámbito energético tecnológico, así como de asimilar adecuadamente el manejo de equipos y centrales térmicas.

COMPETENCIAS

-Conoce los conceptos y ecuaciones fundamentales de los ciclos de las maquinas térmicas y los aplica al análisis de los procesos térmicos principales, así como al diseño y evaluación de los equipos involucrados en dichos procesos. -Facilita a los estudiantes de Ing. Eléctrica los recursos y herramientas necesarias para diseñar, seleccionar maquinas térmicas. -Eleva la formación, información e investigación de futuros profesionales de Ing. Eléctrica en el uso de métodos, técnicas e instrumentos para promover actividades en beneficio de la industria. -Sensibiliza a las instituciones competentes públicas y privadas, así como a los medios de comunicación sobre la importancia de la Ing. Eléctrica, utilizando estrategias creativas y lúdicas. -Crea espacios de reflexión y de intervención social, atendiendo y relacionando la ingeniería eléctrica con la industria y población.

EJES TRANSVERSALES

Aprender a analizar, sintetizar y comunicar. Conocimientos de Informática. Resolución de problemas. Razonamiento crítico. Innovación y creatividad. Iniciativa y espíritu emprendedor. Aprendizaje autónomo. Sensibilidad por la sostenibilidad. Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica. Motivación por la calidad y mejora continúa. Conocimientos básicos de la profesión. Aprender a trabajar juntos. Usar la tecnología para aprender. Responsabilidad social.

III. PROGRAMACION DEL PROCESO ENSEÑANZA-APRENDIZAJE

PRIMERA UNIDAD: COMBUSTION Y CICLO RANKINE

COMPETENCIA CONTENIDOS SIGNIFICATIVOS Horas % FECHA

CONCEPTUAL: Conceptos básicos de la termotecnia y las maquinas térmicas. Proceso de combustión y la conservación de la energía. Entalpia, poder calorífico, llama adiabática, entropía. Ciclo rankine simple, sobrecalentado, recalentado, y regenerativo. Calentadores cerrados o abiertas, extracciones de la turbina y su optimización. Eficiencia, balance térmico y diagramas de sankey. Ciclo binario y cogeneración.PROCEDIMENTAL: Aplica las leyes de la termodinámica. Comprende las reacciones químicas. Analiza la entropía y la eficiencia. Comprende los conceptos básicos del ciclo rankine simple, sobrecalentado, recalentado y regenerativo. Optimiza las extracciones. Grafica el diagrama sankey.Redacción e interpretación de documentación técnica. Capacidad de planear y ejecutar experimentos estructurados, analizar e interpretar datos.Habilidad para seleccionar y utilizar herramientas y técnicas Informáticas requeridas para la práctica profesional.

PRIMER CAPITULO: FUNDAMENTOS DE TERMOTÉCNIA Y MÁQUINAS TÉRMICAS

- Introducción a la Termotecnia.- Formas de Energía y su intercambio.- Parámetros térmicos, ecuación de estado y calores específicos.- Primer principio de la Termodinámica.- Segundo Principio de la Termodinámica.- Clasificación de las Máquinas Térmicas.Lectura Obligada (1 ) Capitulo 14Lectura Sugerida(2 ) Capitulo 13

.5

.5

.5..5.5.5

3

1.12.3

3.44.55.76.8

25 ago

31 ago

SEGUNDO CAPITULO: REACCIONES QUÍMICAS: COMBUSTIÓN- El proceso de combustión y la Conservación de la energía en los sistemas reactivos, combustibles.- Entalpía de Combustión, Poderes Calóricos y Temperatura de llama adiabática.- Entropía Absoluta y el tercer principio de la termodinámica. - Eficiencia energética de sistemas reactivos.-Problema del gas natural en el Perú.

1

1

.5

.5

.5

9.1

11.4

12.513.614.8.

31 ago

Estimación y programación del trabajo. ACTITUDINAL: Investiga las reacciones en la combustión. Analiza las modificaciones del ciclo rankine. Participa activamente en clase. Desarrolla un espíritu crítico y constructivo. Muestra interés, disposición y auto gestiona su aprendizaje. Reflexiona sobre la importancia de los temas realizando preguntas y buscando información.Aprendizaje permanente y el trabajo en equipo. Evaluación crítica.Toma de decisiones. Responsabilidad social.

-Ensayo de Laboratorio: Combustión de diferentes combustibles Lectura Obligada (4) Capitulo 2Lectura Sugerida(5) Capitulo 2

.5

4

15.9 07 set

TERCER CAPITULO: CICLOS CON VAPOR- Ciclo de Carnot para plantas de vapor para producción de trabajo, Ciclo Rankine simple - Elementos - Influencia de la presión de condensación y vaporización.- Ciclo Rankine sobrecalentado, recalentado y Ciclo de Potencia Regenerativo.- Calentadores de contacto directo e indirecto.-Optimización del número de extracciones.-Proceso de expansión en Turbinas de Vapor.-Eficiencias, Balance térmico y diagramas de Sankey.- Ciclos binarios de vapor y cogeneración.Lectura Obligada (1) Capitulo 9Lectura Sugerida(2) Capitulo 1615 set PRIMERA PRACTICA22 set PRIMER EXAMEN PRIMER LABORATORIOPRIMERA MONOGRAFIA

2

2111

.5

.5

8

20.5

2527.329.531.8

33 34.1

07 set

28 set

PRIMERA EVALUACIÓNCRITERIOS PORCENTAJE PONDERACIÓN INSTRUMENTO

-Examen.-Practica individual-Asistencia i/o participación -Trabajo grupal i/o laboratorio -Exposición oral individual.

45%25%10%15%5%

11111

Prueba objetiva de selección múltiple.Observación.

SEGUNDA UNIDAD: CICLO JOULE BRAYTON Y MCICOMPETENCIA CONTENIDOS SIGNIFICATIVOS % FECHA

CONCEPTUAL: Ciclo Joule Brayton, sus parámetros, eficiencias, su optimización. Turbina a gas regenerativa, con recalentamiento. Motores a reacción. Ciclos Ericsson y Stirling. Ciclo Otto, ciclo diesel. Ciclo dual. Motor Wankel.

PROCEDIMENTAL: Comprende los procesos de la turbina a gas, su compresor. Conoce y aplica las ecuaciones para múltiples etapas. Identifica a la turbina a gas regenerativa. Conoce los motores a reacción.Aplica los conceptos de Ericsson y Stirling.Comprende loe procesos de los motores s gasolina y diesel y del Wankel.Redacción e interpretación de documentación técnica. Capacidad de planear y ejecutar experimentos estructurados, analizar e interpretar datos.Habilidad para seleccionar y utilizar herramientas y técnicas Informáticas requeridas para la práctica profesional. Estimación y programación del trabajo.

CUARTO CAPITULO: CICLO JOULE BRAYTON

- Turbina a Gas: Ciclo Joule Brayton, Ciclo cerrado/abierto.- Parámetros característicos, eficiencias.-Optimización del ciclo simple.-Trabajo neto máximo.-Ciclo real de plantas con turbinas a gas.-Eficiencia adiabática del compresor y turbina. Eficiencia –trabajo neto.- Turbina a gas regenerativa con recalentamiento y refrigeración.-Ciclo brayton con múltiples etapas de compresión y expansión.- Motores a Reacción, aplicaciones aeronáuticas y espaciales.- Los ciclos Ericsson y Stirling.Lectura Obligada (1) Capitulo 8Lectura Sugerida(4) Capitulo 3

11.5.5.5

.5

1

.5

1.5

7

36.438.639.840.942.1

43.2

45.5

46.6

48.950

10 oct

06 oct

QUINTO CAPITULO: CICLOS DE LOS MOTORES DE

ACTITUDINAL: Investiga todos los componentes de la turbina a gas. Discute sobre los motores a reacción y las turbinas a gas. Participa activamente en clase. Desarrolla un espíritu crítico y constructivo. Muestra interés, disposición y auto gestiona su aprendizaje. Reflexiona sobre la importancia de los temas realizando preguntas y buscando

COMBUSTION INTERNA- Motores de Combustión Interna Aspectos Preliminares, Ciclo Otto, su eficiencia, relación de compresión, Tiempos, procesos.- Ciclo Diesel, eficiencia, consumo específico de combustible.-Número de octano. - Comparación del ciclo Otto y Diesel, Ciclo Dual, procesos reales.-Potencia indicada, Optimización de la potencia.-Motores Wankel, balance térmico.Lectura Obligada (1) Capitulo 8Lectura Sugerida(4) Capitulo 320 oct SEGUNDA PRACTICA27 oct SEGUNDO EXAMENSEGUNDO LABORATORIOSEGUNDA MONOGRAFIA

2

21

1

11

8

54.5

59.161.4

63.6

65.968.2

12 oct

26 oct

SEGUNDA EVALUACIONCRITERIOS PORCENTAJE PONDERACIÓN INSTRUME

NTO-Examen.-Practicas individual-Asistencia i/o participación -Trabajo grupal i/o laboratorio -Exposición oral individual.

45%25%10%15%5%

11111

Prueba objetiva de selección múltiple.Observación.

TERCERA UNIDAD: CICLOS COMBINADOS, REFRIGERACION Y PLANTAS NUCLEARES, ACONDICIONAMIENTO DE AIRE

COMPETENCIA CONTENIDOS SIGNIFICATIVOS % FECHA

SEXTO CAPITULO: CICLOS COMBINADOSCONCEPTUAL: Ciclos combinados MCI-TV, TG-TV. Plantas nucleares PWR, BWR, ciclo cheng. Pilas combustibles. Generación con energías renovables. Ciclo de refrigeración por compresión. Procesos psicométricos. Acondicionamiento de aire.PROCEDIMENTAL: Comprende el proceso de ciclos combinados. Conoce las características de las plantas nucleares. Comprende los procesos de acondicionamiento de aire. Redacción e interpretación de documentación técnica. Capacidad de planear y ejecutar experimentos estructurados, analizar e interpretar datos.Habilidad para seleccionar y utilizar herramientas y técnicas Informáticas requeridas para la práctica profesional. Estimación y programación del trabajo. ACTITUDINAL: Investiga los mecanismos de los ciclos combinados. Conoce tipos de plantas nucleares. Reconoce componentes del sistema de refrigeración. Utiliza los diagramas de

- Ciclo combinado de turbina a gas y turbina a vapor. MCI y TV.-Eficiencias del ciclo combinado.- Caso estudio: Análisis Energético de plantas.Lectura Obligada (1) Capitulo 9Lectura Sugerida(2) Capitulo 16

1.5.5

2

70.571.672.7

02 nov

02 nov

SEPTIMO CAPITULO: OTROS CICLOS DE GENERACION DE POTENCIA, PLANTAS NUCLEARES-Ciclo Rankine aplicado a centrales nucleares.-Plantas Nucleares PWR y BWR.-Problemas de la radioactividad en los desechos nucleares.-Ciclo Cheng (STIG)-Pilas y Combustibles.-Generación con Energías RenovablesLectura Obligada ( )Lectura Sugerida( )

11

.5

.5

.5

.5

4

75.77.3

78.479.580.781.8

03 nov

09 nov

OCTAVO CAPITULO: CICLOS DE REFRIGERACION

acondicionamiento de aire. Participa activamente en clase. Desarrolla un espíritu crítico y constructivo. Muestra interés, disposición y auto gestiona su aprendizaje. Reflexiona sobre la importancia de los temas realizando preguntas y buscando información. Aprendizaje permanente y el trabajo en equipo. Evaluación crítica.Toma de decisiones. Responsabilidad social.

-Características de los Refrigerantes-Influencia de los refrigerantes en la ecología.-Ciclo de Refrigeración por compresión de vapor.-Coeficiente de perfomance.-Diagrama T-S, p-hLectura Obligada ( )Lectura Sugerida ( )

.5

.5

211

5

83 84.1

88.690.993.2

.

10 nov

23 nov

NOVENO CAPITULO: PROCESOS BASICOS DE ACONDICIONAMIENTO DE AIRE-La carta psicométrica, procesos de enfriamiento por deshumidificacion, calentamiento y enfriamiento sensible.-Humidificación por calentamiento mezcla adiabática de dos corrientes de aire húmedo.-Cálculo de los parámetros en la carta psicométrica y en forma analítica.Lectura Obligada ( )Lectura Sugerida ( )24 nov TERCERA PRACTICATERCER LABORATORIOTERCERA MONOGRAFIA01 dic EXAMEN FINAL07 dic EXAMEN APLAZADOS

1

1

1

344

95.5

97.7

100

23 nov

30 nov

TERCERA EVALUACIÓNCRITERIOS PORCENTAJE PONDERACIÓN INSTRUMENTO

-Examen.-Practicas individual-Asistencia i/o participación -Trabajo grupal i/o laboratorio -Exposición oral individual.

45%25%10%15%5%

11111

Prueba objetiva de selección múltiple.Observación.

PROMEDIO FINAL

De acuerdo al sistema vigesimal, el promedio de la primera parte se multiplica por 0.25, el segundo por 0.35 y el tercer promedio por 0.40.

BIBLIOGRAFÍA:- BIBLIOGRAFIA OBLIGATORIA1]: Yunus Cengel y M. Boles “Termodinámica” Edit. Mc- Graw Gill –Sexta edición 2009[2]: Kenneth Wark & Donald Richards, “Termodinámica” Mc Graw Hill 6Ta edición, 2001[3]: Morán & Shapiro “Fundamentos de Termodinámica Técnica”, 2da Edición Editorial Reverte S.A 2004 - BIBLIOGRAFÍA SUGERIDA[4] Camilo Fernández Barriga, Apuntes de Termodinámica, 2006[5] J. Postigo J. Cruz “Termodinámica aplicada” Ediciones UNI[6] Jones y Dugan “Ingeniería Termodinámica”[7] Russell y Adebiyi “Termodinámica Clásica”[8] Irving Granet "Termodinámica”

IV. ESTRATEGIAS METODOLOGICAS

- Intercambia opiniones acerca de una lectura, revisa libros y revistas especializadas, aclara conceptos, resuelve problemas en la pizarra con la participación conjunta de los alumnos y el profesor.- Realiza experiencias del laboratorio en forma grupal dirigido y supervisado por el profesor.- Uso del método deductivo, fórmulas matemáticas, calculadora, manejo de instrumento de laboratorio.- Clases Magistrales- Seminario de Investigación

V. ACTIVIDADES

EXTENSIÓN UNIVERSITARIA: Con el propósito de vincular la teoría con la práctica, se organizará salidas a las diferentes industrias de localidad y fuera del ámbito urbano para visitar y conocer diferentes realidades o contextos y poder dialogar con el personal técnico y de ingeniería sobre la importancia de las maquinas térmicas.PROYECCIÓN SOCIAL:

VI. RECURSOS:

HUMANOS MATERIALES DIDÁCTICOSAlumnosDocentes

PapelógrafosRetroproyectorTransparenciasCañón multimedia, etc.

Organizadores visuales

Arequipa, 24 de agosto del 2015

….…….……………………….MSc. Pedro Bertín Flores Larico

Vº Bº JEFE DEL DEPARTAMENTO