Semestre05 Transferencia de Calor
11
I N S T I T U T O P O L I T É C N I C O N A C I O A L S ECRETARÍA ACADÉMICA DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN SUPERIOR PROGRAMA S INTÉTICO CARRERA: AS IGNATURA: S EMES TRE: OBJETIVO GENERAL: CONTENIDO S INTÉTICO: METODOLOGÍA: EVALUACIÓN Y ACREDITACIÓN: BIBLIOGRAFÍ A: , Ingeniería en Sistemas Automotrices Transferencia de Calor Quinto Aplicar los métodos y procedimientos al análisis de los diferentes mecanismos de la transferencia de calor y a los dispositivos técnicos de intercambio de calor. I. Conceptos Básicos de Transfer encia de Calor II. Conducción III. Convección IV. Intercambiadores de Calor V. Radiación Esta asignatura se abordará mediante la puesta en práctica de estrateg ias didácticas y técnicas grupales para la discusión de conceptos y solución de problemas, con la coordinación del profesor. El alumno realizará actividades extraclase como la búsqueda y discusión de material relacionado con los contenidos del curso así como la realización de tareas y prácticas de laboratorio refer a la operación de las máquinas térmicas. El profesor realizará exposiciones de los conceptos fundamentales contenido de la asignatura apoyado con recursos audiovisuales. El profesor hará una exposición introductoria de los principales conceptos de la asignatura, diseñará las actividades de aprendizaje, coordinará, supervisará, asesorará al alumno en l as actividades en aula y extracl ase. Las evidencias de aprendizaje que serán evaluadas en esta asignatura son: entrega de 3 reportes de investigación realizada sobre los temas de la asignatura, 10 problemas resueltos, resolver tres exámenes escritos, reporte de visita de campo. La acreditación será el resultado de la presentación del total de estas evidencias de aprendizaje con los criterios establecidos por el profesor y los que corresponden a la normatividad vigente. Participación en clase del estudiante, trabajos de búsqueda de información y tareas. 1. BORGNAKKE, C.; SONNTAG, R. E.; Fundamentals of Thermodynamics, Edition 7 2009, John Wiley, 894 pp, ISBN: 978-0-470-04192-5 2. CENGEL, Y. A.; HARDCOVER, R. H.; Fundamentals of Thermal -Fluid Sciences with Student Resource CD, Edition 3, 2008, McGraw-Hill, 1152 pp, ISBN-13 9780073327488 3. MORAN, M. J.; SHAPIRO, H. N.; Fundamentals of Engineering Thermodynamics, Edition 6, 2008, John Wiley, 944 pp, ISBN: 978-0- 471-78735-8 4. WELTY, J.; WICKS, C. E.; RORRER, G. L.; WILSON, R. E. ; Fundamentals of Momentum, Heat and Mass Transfer, Edition 5, 2008, John Wiley, 740 pp, ISBN: 978- 0-470- 12868- 8
-
Upload
alejandro-xander-lex -
Category
Documents
-
view
8 -
download
4
description
temario ipn transferencia de calor
Transcript of Semestre05 Transferencia de Calor
-
I N S T I T U T O P O L I T C N I C O N A C I O A LSECRETARA ACADMICA
DIRECCIN DE EDUCACIN SUPERIOR
PROGRAMA SINTTICO
CARRERA:
ASIGNATURA: SEMESTRE:
OBJETIVO GENERAL:
CONTENIDO S INTTICO:
METODOLOGA:
EVALUACIN Y ACREDITACIN:
BIBLIOGRAFA:,
Ingeniera en Sistemas Automotrices
Transferencia de Calor Quinto
Aplicar los mtodos y procedimientos al anlisis de los diferentes mecanismos de la transferencia de calor y a los dispositivos tcnicos de intercambio de calor.
I. Conceptos Bsicos de Transferencia de CalorII. ConduccinIII. ConveccinIV. Intercambiadores de CalorV. Radiacin
Esta asignatura se abordar mediante la puesta en prctica de estrategias didcticas y tcnicas grupales para la discusin de conceptos y solucin de problemas, con la coordinacin del profesor. El alumno realizar actividades extraclase como la bsqueda y discusin de material relacionado con los contenidos del curso as como la realizacin de tareas y prcticas de laboratorio refer a la operacin de las mquinas trmicas. El profesor realizar exposiciones de los conceptos fundamentales contenido de la asignatura apoyado con recursos audiovisuales.El profesor har una exposicin introductoria de los principales conceptos de la asignatura, disear las actividades de aprendizaje, coordinar, supervisar, asesorar al alumno en las actividades en aula y extraclase.
Las evidencias de aprendizaje que sern evaluadas en esta asignatura son: entrega de 3 reportes de investigacin realizada sobre los temas de la asignatura, 10 problemas resueltos, resolver tres exmenes escritos, reporte de visita de campo. La acreditacin ser el resultado de la presentacin del total de estas evidencias de aprendizaje con los criterios establecidos por el profesor y los que corresponden a la normatividad vigente.Participacin en clase del estudiante, trabajos de bsqueda de informacin y tareas.
1. BORGNAKKE, C.; SONNTAG, R. E.; Fundamentals of Thermodynamics, Edition 7 2009, John Wiley, 894 pp,ISBN: 978-0-470-04192-5
2. CENGEL, Y. A.; HARDCOVER, R. H.; Fundamentals of Thermal-Fluid Sciences with Student Resource CD, Edition 3, 2008, McGraw-Hill, 1152 pp, ISBN-13 9780073327488
3. MORAN, M. J.; SHAPIRO, H. N.; Fundamentals of Engineering Thermodynamics, Edition 6, 2008, John Wiley, 944 pp, ISBN: 978-0-471-78735-8
4. WELTY, J.; WICKS, C. E.; RORRER, G. L.; WILSON, R. E.; Fundamentals of Momentum, Heat and Mass Transfer, Edition 5, 2008, John Wiley, 740 pp, ISBN: 978-0-470-12868-8
-
I N S T I T U T O P O L I T C N I C O N A C I O A LSECRETARA ACADMICA
DIRECCIN DE EDUCACIN SUPERIOR
ES CUELA:
CARRERA:COORDINACIN:
AS IGNATURA: S EMESTRE:CLAVE: CRDITOS:VIGENTETIPO DE AS IGNATURA: MODALIDAD:
TIEMPOS ASIGNADOS
PROGRAMA ELABORADO O ACTUALIZADO POR:
REVIS ADO POR:APROB ADO POR:
AUTORIZADO POR:
_____ ___________ ____ ___________ ___ _____________________
Escuela Superior de Ingeniera Mecnica y Elctrica y Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniera Campus Guanajuato.
Ingeniera en Sistemas Automotrices.Academia de Ingeniera Trmica
Transferencia de CalorQuinto
7.5: Julio 2009
Terico-PrcticaPresencial
HRS/SEMANA/TEORA: 3.0HRS/SEMANA/PRCTICA: 1.5
HRS/SEMESTRE/TEORA: 54HRS/SEMESTRE/PRCTICA: 27
HRS/TOTALES: 81
Colegio de Ingeniera en Sistemas Automotrices
Comisin de Programas Acadmicos Consejo Tcnico Consultivo Escolar: Ing. Miguel
lvarez Montalvo, Ing. Jorge Gmez Villarreal, M. en C. Jess Reyes Garca, Ing. Ernesto Mercado Escutia, M. en C. Arod Rafael Carballo Domnguez, Ing. Apolinar Francisco Cruz Lzaro, M. en C. Jaime Martnez Ramos y Ing. Eusebio Vega Prez
Comisin de Programas Acadmicos del Consejo General Consultivo del IPN:
Dr. David Jaramillo ViguerasSecretario Tcnico de la Comisin de Programas Acadmicos
-
I N S T I T U T O P O L I T C N I C O N A C I O A LSECRETARA ACADMICA
DIRECCIN DE EDUCACIN SUPERIOR
AS IGNATURA: CLAVE: HOJA: DE
FUNDAMENTACIN DE LA ASIGNATURA
OBJETIVO DE LA ASIGNATURA
Transferencia de Calor 2 9
La formacin del Ingeniero en Sistemas Automotrices requiere para el anlisis, diseo, construccin, operacin y mantenimiento de dispositivos y sistemas donde el calor se transfiere, de una herramienta eficaz para tal propsito, con miras al uso y aprovechamiento del recurso que representa la energa calorfica; por tales motivos resulta indispensable elmanejo de los conceptos y las tcnicas de anlisis contenidos en el programa de la asignatura.
Se ha dispuesto el programa, abordando los elementos d conocimiento de una manera lgica y secuencial a lo largo de 5 unidades temticas, empezando por el estudio de los onceptos clsicos de la transferencia de calor, en el contexto del primer principio de la termodinmica, para despus acometer el estudio puntual de dos de las formas de transferencia del calor, conduccin y conveccin, haciendo ms adelante un nfasis ecial en los dispositivos de intercambio de calor, para terminar con el estudio del mecanismo de transferencia de calor por radiacin.
La asignatura requiere que el alumno haya cursado Termodinmica I y Termodinmica II, as como las asignaturas que sirven de antecedentes a ambas.
Al mismo tiempo, la asignatura sirve de antecedente a las asignaturas del rea trmica y de manera especial a Motores de Combustin Interna.
Aplicar los mtodos y procedimientos al anlisis de los diferentes mecanismos de la transferencia de calor y a los dispositivos tcnicos de intercambio de calor.
-
I N S T I T U T O P O L I T C N I C O N A C I O A LSECRETARA ACADMICA
DIRECCIN DE EDUCACIN SUPERIOR
AS IGNATURA: CLAVE: HOJA: DE
No . UNIDAD NOMBRE:
OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD
ESTRATEGIA DIDCTICA
PROCEDIMIENTO DE EVALUACIN
Transferencia de Calor 3 9
I Conceptos Bsicos de Transferencia de Calor
Identificar los mecanismos a travs de los cuales se transfiere el calor, de conformidad con la aplicacin del balance de energa en sistemas abiertos y cerrados.
No.TEMA
T E M A S HORAS CLAVE BIBLIOGRFICA
T P EC1.11.21.31.4
1.51.61.71.8
Conceptos bsicos de transferencia de calorAplicacionesCalor y otras formas de energaPrimera y segunda leyes de la termodinmicaBalance de energa en sistemas cerradosBalance de energa en sistemas abiertosConduccin. IntroduccinConveccin. IntroduccinRadiacin. Introduccin
Subtotal
1.0
3.0
2.0
6.0
6.0
6.0
3.0
2.0
2.5
7.5
1B
5C
8B
Anlisis grupal de los conceptos bsicos de la transferencia de calor y de sus aplicaciones.Estudio del procedimiento de clculo del balance de energa para sistemas abiertos y cerrados y discusin de losmecanismos de transferencia de calor.Prctica de laboratorio.
Aplicacin del primer examen departamental que abarca las Unidades I y (50%).Registro por solucin de problemas y participacin dentro del aula (10%).Entrega de reporte de prcticas de laboratorio (30%).Entrega de trabajos extra clase (10%).
-
I N S T I T U T O P O L I T C N I C O N A C I O A LSECRETARA ACADMICA
DIRECCIN DE EDUCACIN SUPERIOR
AS IGNATURA: CLAVE: HOJA: DE
No . UNIDAD NOMBRE:
OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD
ESTRATEGIA DIDCTICA
PROCEDIMIENTO DE EVALUACIN
Transferencia de Calor 4 9
II Conduccin
Interpretar el concepto de transferencia de calor por conduccin, como un transporte de energa, aplicando el modelo de la conduccin y el principio de la conservacin de la energa mediante la solucin de problemas.
No.TEMA
T E M A S HORAS CLAVE BIBLIOGRFICA
T P EC2.12.22.2.12.2.22.2.32.32.3.12.3.22.3.32.42.4.12.4.22.52.5.12.5.22.62.6.12.6.22.72.7.1
Generalidades sobre conduccinConduccin unidimensional estacionariaDistribucin de temperaturasParedes planas en serie y paraleloTemperaturas de contactoConduccin bidimensional estacionariaEcuaciones para el anlisis bidimensionalMtodo grficoFactor de formaSistemas radialesCilindro: Radio crticoEsfera: Radio crticoConduccin con generacin interna de calorParedes planasSistemas radialesDisipacin de calor en aletasAnlisis en diferentes tipos de aletasEficiencia de aletasConduccin transitoriaMtodo grfico de Schmidt
Subtotal
1.02.0
3.0
2.0
1.0
2.0
1.0
12.0
6.0
6.0
2.02.0
2.0
2.0
2.0
2.0
3.0
15.0
1B2C
3C
4C
6C
7B
8B
Anlisis grupal del mecanismo de transferencia de calor por conduccin y de los mtodos y procedimientos de clculo para diferentes casos.Solucin de problemas de transferencia de calor por conduccin.Desarrollo de prctica de laboratorio.
Primer examen departamental que abarca las Unidades I II (50%).Registro por solucin de problemas y participacin dentro del aula (10%).Entrega de reporte de prcticas de laboratorio (30%).Entrega de trabajos extra clase (10%).
-
I N S T I T U T O P O L I T C N I C O N A C I O A LSECRETARA ACADMICA
DIRECCIN DE EDUCACIN SUPERIOR
AS IGNATURA: CLAVE: HOJA: DE
No . UNIDAD NOMBRE:
OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD
ESTRATEGIA DIDCTICA
PROCEDIMIENTO DE EVALUACIN
Transferencia de Calor 5 9
III Conveccin
Aplicar modelos matemticos para resolver ejercicios relacionados con el fenmeno de transferencia de calor por conveccin y analizar las condiciones en donde se presenta.
No.TEMA
T E M A S HORAS CLAVE BIBLIOGRFICA
T P EC3.13.2
3.33.43.53.5.13.5.23.5.33.63.6.13.6.23.6.33.6.43.7
3.83.8.13.8.2
Generalidades de la conveccinFundamentos de la capa lmite y parmetros desemejanzaAnlisis dimensionalDeterminacin de los coeficientes de conveccinConveccin forzadaCorrelaciones para rgimen laminarCorrelaciones para rgimen turbulentoCasos tpicos en conveccin forzadaConveccin naturalCorrelaciones para las diversas formas geomtricasParedes verticales y cilndricasPlacas horizontalesCilindros, esferas y otras formas geomtricasEfecto combinado conduccin conveccin en paredes planas, cilndricas y esfricasTransferencia de calor con cambio de faseEbullicinCondensacinSubtotal
Subtotal
3.0
4.0
4.0
3.0
1.0
15.0
6.0
6.0
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
7.5
1B
2C
3C
6C
8B
Estudio grupal del mecanismo de transferencia de calor r conveccin, sus leyes y los procedimientos de clculo para diferentes casos y regmenes de flujo y de cambio de f se.Solucin de problemas relativos al mecanismo de conveccin y de arrollo de trabajos extra clase.Desarrollo de prcticas de laboratorio.
Segundo examen departamental de la Unidad III (50%).Registro por solucin de problemas y participacin dentro del aula (10%).Entrega de reporte de prcticas de laboratorio (30%).Entrega de trabajos extra clase (10%).
-
I N S T I T U T O P O L I T C N I C O N A C I O A LSECRETARA ACADMICA
DIRECCIN DE EDUCACIN SUPERIOR
AS IGNATURA: CLAVE: HOJA: DE
No . UNIDAD NOMBRE:
OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD
ESTRATEGIA DIDCTICA
PROCEDIMIENTO DE EVALUACIN
Transferencia de Calor 6 9
IV Intercambiadores de Calor
Examinar los diferentes tipos de intercambiadores que existen y aplicaciones, as como las condiciones especficas de utilizacin de cada uno de ellos y aplicar el balance trmico para calcular sus eficiencias.
No.TEMA
T E M A S HORAS CLAVE BIBLIOGRFICA
T P EC4.14.24.34.44.5
Dispositivos tcnicos de intercambio de calorDiferentes arreglosLa diferencia media logartmica de temperaturasFactor de ensuciamientoEficiencia y optimizacin
Subtotal
1.01.04.02.04.0
12.0
6.0
6.0
1.51.51.51.51.5
7.5
1B
2C5C8B
Estudio de las diferentes clases de intercambiadores de calor.Anlisis grupal de los mtodos y procedimientos de cl en dispositivos de intercambio de calor.Solucin de problemas referentes a intercambiadores de calor.Prctica de laboratorio.
Tercer examen departamental que abarca las Unidades IV y V (50%).Registro por solucin de problemas y participacin dentro del aula (10%).Entrega de reporte de prcticas de laboratorio (30%).Entrega de trabajos extra clase (10%).
-
I N S T I T U T O P O L I T C N I C O N A C I O A LSECRETARA ACADMICA
DIRECCIN DE EDUCACIN SUPERIOR
AS IGNATURA: CLAVE: HOJA: DE
No . UNIDAD NOMBRE:
OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD
ESTRATEGIA DIDCTICA
PROCEDIMIENTO DE EVALUACIN
Transferencia de Calor 7 9
V Radiacin
Examinar el mecanismo de la transferencia de calor por radiacin y ejemplificar sus aplicaciones.
No.TEMA
T E M A S HORAS CLAVE BIBLIOGRFICA
T P EC5.15.25.2.15.2.25.35.3.15.3.25.3.35.45.55.6
Generalidades de la radiacin trmicaRadiacin de cuerpo negroLeyes que rigen el cuerpo negroIntensidad de radiacinPropiedades de radiacinLey de KirchhoffCuerpos grisesSuperficies realesFactor de formaCasos tpicos en radiacinPlantas solares
Subtotal
1.02.0
3.0
1.01.01.0
9.0
3.0
3.0
2.02.0
2.0
2.02.02.0
12.0
1B2C
3C
8B
Anlisis grupal de los principios y conceptos relacionados con el mecanismo de transferencia de calor por radiacin.Solucin de problemas relativos a la transmisin de calor por radiacin.Realizacin de prctica de laboratorio.
Tercer examen departamental que abarca las Unidades IV y V (50%).Registro por solucin de problemas y participacin dentro del aula (10%).Entrega de reporte de prcticas de laboratorio (30%).Entrega de trabajos extra clase (10%).
-
I N S T I T U T O P O L I T C N I C O N A C I O A LSECRETARA ACADMICA
DIRECCIN DE EDUCACIN SUPERIOR
RELACIN DE PRCTICAS
PRACT. No .
NOMBRE DE LA PRCTICA UNIDAD DURACIN LUGAR DE REALIZACIN
ASIGNATURA: CLAVE: HOJA: DETransferencia de Calor 8 9
1
2
3
4
5
Determinacin experimental de la propiedad de conductividad trmica (k) de un material.
Clculo de nmeros adimensionales en un aparato de transferencia de calor aire-aire.
Anlisis del comportamiento del airesometido a diferentes temperaturas a lo largo de una tubera.
Clculo de aislante para un tramo de tubera que conduce vapor sobrecalentado hacia la turbina de vapor.
Clculo de la diferencia media logartmica en Intercambiadores de calor en flujo paralelo y contraflujo.
II
III
III
II y III
IV
Total:
6.0
6.0
6.0
3.0
6.0
27.0
Todas las prcticas seefectuarn en el
Laboratorio relacionado.
-
I N S T I T U T O P O L I T C N I C O N A C I O A LSECRETARA ACADMICA
DIRECCIN DE EDUCACIN SUPERIOR
AS IGNATURA: CLAVE: HOJA: DE:
PERODO UNIDAD PROCEDIMIENTO DE EVALUACIN
CLAVE B C BIBLIOGRAFA,
Transferencia de Calor 9 9
I y II
III
IV y V
Primer examen departamental 50%Tareas y trabajos extra clase 10%Solucin de problemas y participacin 10%Reporte de prcticas 30%
Segundo examen departamental 50%Tareas y trabajos extra clase 10%Solucin de problemas y participacin 10%Reporte de prcticas 30%
Tercer examen departamental 50%Tareas y trabajos extra clase 10%Solucin de problemas y participacin 10%Reporte de prcticas 30%
Nota. La evaluacin final ser el promedio de los tres iodos.
1
2
3
4
5
6
7
8
X
X
X
X
X
X
X
X
BORGNAKKE, C.; SONNTAG, R. E.; Fundamentals of Thermodynamics, Edition 72009, John Wiley, 894 pp, ISBN: 978-0-470-04192-5
CENGEL, Y. A.; HARDCOVER, R. H.; Fundamentals of Thermal-Fluid Sciences with Student Resource CD, Edition 3, 2008, McGraw-Hill, 1152 pp, ISBN-13 9780073327488
CENGEL, Yunus A.; Transferencia de calor y masa: Un enfoque prctico, Edicin 3, 2007, McGraw-Hill/Interamericana, 901 pp, ISBN 970106173X, 9789701061732
HARTNETT ,J. P.; CHO, Y. I.; GREENE, G. A.; BAR-COHEN, A.; Advances in Heat Transfer, 2006, Academic Press, 2006, 668 pp, ISBN 0120200392 780120200399
INCROPERA, F. P.; DeWITT, D. P.; BERGMAN, T. L.; LAVINE, A. S.; Introduction to Heat Transfer, Edition 5, 2007, John Wiley, 912 pp, ISBN: 978-0-471-45727-5
INCROPERA , F.; DeWITT, D. P.; BERGMAN, T. L.; LAVINE, A. S. ; Fundamentals of heat and mass transfer, Edition 6, 2006, John Wiley, 997 pp, ISBN 0471457280, 9780471457282
MORAN, M. J.; SHAPIRO, H. N.; Fundamentals of Engineering Thermodynamics, Edition 6, 2008, John Wiley, 944 pp, ISBN: 978-0-471-78735-8
WELTY, J.; WICKS, C. E.; RORRER, G. L.; WILSON, R. E.; Fundamentals of Momentum, Heat and Mass Transfer, Edition 5, 2008, John Wiley, 740 pp, ISBN: 978-0-470-12868-8
-
I N S T I T U T O P O L I T C N I C O N A C I O A LSECRETARA ACADMICA
DIRECCIN DE EDUCACIN SUPERIOR
PERFIL DOCENTE POR ASIGNATURA
1. DATOS GENERALES
ES CUELA:
CARRERA: S EMES TRE
REA: BS ICAS C. INGENIERA D. INGENIERA C. S OC. y HUM.
ACADEMIA: AS IGNATURA:
ES PECIALIDAD Y NIVEL ACADMICO REQUERIDO:
2. OBJETIVOS DE LA AS IGNATURA:
3. PERFIL DOCENTE:
CONOCIMIENTOS EXPERIENCIA PROFES IONAL
HAB ILIDADES ACTITUDES
FECHA:
Escuela Superior de Ingeniera Mecnica y Elctrica y Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniera Campus Guanajuato.
Ingeniera en Sistemas Automotrices Quinto
Ingeniera Trmica Transferencia de Calor
Ingeniero mecnico
Aplicar los mtodos y procedimientos al anlisis de los diferentes mecanismos de la transferencia de calor y a los dispositivos tcnicos de intercambio de calor.
Ingeniero titulado en elrea de mecnica oaeronutica.Cursos de didctica opedagoga y conocimiento del modelo educativo institucional.Cursos en el rea detrmicas.Preferentemente conmaestra en el rea deenergticos.Paquetera computacional.Dominio en un lenguaje deprogramacin
2 aos en la industria:Automotriz.Generacin de energaelctrica.Transformacin.En plantas industriales.
1 ao en la docencia oexperiencia en dar cursos.
Liderazgo.Trabajo en equipo.Organizado.Capaz.Creativo.Excelente comunicacin oral y escrita.
Manejo de las Tecnologas de la Informacin y la Comunicacin.
Honesto.Asertivo.tico.Compromiso social.Tolerante.
ELABOR REVIS AUTORIZ
Ing. Miguel lvarez Montalvo COLEGIO ACADMICO DE ISISA
DIRECTOR DEL PLANTELNOMBRE Y FIRMA
Ing. Porfirio Sarmiento MendozaSUBDIRECTOR ACADMICO
NOMBRE Y FIRMADIRECTOR DE LA UNIDAD
NOMBRE Y FIRMAIng. Miguel lvarez Montalvo, Ing. Jorge Gmez Villarreal, M. en C. Jess Reyes
Garca, Ing. Ernesto Mercado Escutia, Ing. Eusebio Vega Prez
Page 1Page 2Page 3Page 4Page 5Page 6Page 7Page 8Page 9Page 10Page 11
