Guia docente 2023_24
Escuela de Ingeniería de Minas y Energía
Grado en Ingeniería de los Recursos Mineros y Energéticos
 Asignaturas
  Transmisión de calor
   Contenidos
Tema Subtema
1. INTRODUCCIÓN A LA TRANSMISIÓN DE CALOR 1.1. La transmisión de calor y la termodinámica
1.2. Mecanismos de transmisión del calor
1.3. Complejidad del fenómeno de transmisión del calor
1.4. Importancia del estudio de la transmisión de calor. Aplicaciones
2. CONCEPTOS Y PRINCIPIOS FUNDAMENTALES EN CONDUCCIÓN 2.1. Campo de temperaturas, líneas y superficies isotermas
2.2. Gradiente de temperatura
2.3. Calor, flujo de calor y densidad de flujo de calor
2.4. Ley de Fourier
2.5. Ecuación general de transmisión de calor por conducción
2.6. Condiciones de unicidad: geométricas, físicas, iniciales, de contorno
2.7. Proceso general de solución de los problemas en conducción
2.8. Conductividad térmica y mecanismos de conducción
2.9. Conductividad térmica en sólidos, líquidos y gases
2.10. Difusividad térmica
3. CONDUCCIÓN EN RÉGIMEN PERMANENTE UNIDIRECCIONAL 3.1. Pared plana infinita
3.2. Pared plana compuesta
3.3 Cilindro infinito
3.4. Cilindro compuesto
3.5. Espesor crítico de aislamiento en tuberías
3.6. Esfera
3.7. Esfera compuesta
3.8. Espesor crítico de aislamiento en una esfera
3.9. Ecuación general para casos particulares
3.10 Resistencia térmica de contacto
3.11. Analogía termo-eléctrica.
4. SUPERFICIES ADICIONALES O ALETAS 4.1. Introducción
4.2. Tipos de aletas
4.3. Ecuación general de las aletas y condiciones de contorno
4.4. Aletas de sección transversal constante
4.5. Flujo de calor disipado por una aleta
4.6. Aletas de sección transversal variable
4.7. Eficiencia de las aletas
4.8. Eficiencia de una superficie aleteada
4.9. Flujo de calor disipado por una superficie aleteada
4.10. Efecto de la colocación de aletas rectas
5. CONDUCCIÓN EN RÉGIMEN PERMANENTE MULTIDIRECCIONAL 5.1. Régimen permanente en más de una dirección
5.2. Placas rectangulares
5.3. Principio de superposición
5.4. Cilindro de longitud finita
5.5 Factor de forma
6. CONDUCCIÓN EN RÉGIMEN TRANSITORIO 6.1. Régimen transitorio y parámetros adimensionales
6.2. Conducción transitoria en una placa infinita
6.3. Conducción transitoria en cilindros infinitos
6.4. Conducción en régimen transitorio en más de una dirección. Método del producto de soluciones
6.5. Método de la capacidad térmica global
7. MÉTODOS NUMÉRICOS 7.1. Introducción
7.2. Método de diferencias finitas. Discretización del dominio y del tiempo
7.3. Método de las diferencias finitas en régimen permanente
7.4. Método de las diferencias finitas en régimen transitorio
8. CONCEPTOS Y PRINCIPIOS FUNDAMENTALES EN CONVECCIÓN 8.1. Introducción
8.2. Tipos de convección
8.3. Planteamiento general del problema de convección
8.4. Conceptos básicos
8.5. Análisis dimensional, magnitudes fundamentales y derivadas
8.6. Teorema PI de Buckingham. Método de los Índices
8.7. Parámetros adimensionales.
8.8. Coeficientes de convección: local, medio
9. CONVECCIÓN FORZADA Y CONVECCIÓN NATURAL 9.1. Parámetros adimensionales en convección forzada
9.2. Temperatura de cálculo de las propiedades del fluido
9.3. Convección forzada externa
9.4. Convección forzada interna
9.5. Parámetros adimensionales en convección natural
9.6. Convección natural en espacios ilimitados
9.7. Convección natural en espacios limitados
9.8. Convección mixta
10. CONVECCIÓN CON CAMBIO DE FASE. CONDENSACIÓN Y EBULLICIÓN 10.1. Introducción
10.2. Condensación. Tipos
10.3. Condensación en película sobre una pared vertical plana
10.4. Condensación sobre tubos horizontales
10.5. Condensación sobre un haz de tubos
10.6. Condensación sobre superficies y tubos inclinados
10.7. Condensación sobre esferas
10.8. Condensación en convección forzada
10.9. Ebullición. Tipos
10.10. Ebullición en recipientes.
10.11. Ebullición en convección forzada
11. INTERCAMBIADORES DE CALOR 11.1. Introducción
11.2. Clasificación general
11.3. Principales tipos de intercambiadores
11.4. Tipos de análisis de intercambiadores
11.5. Coeficiente global de transmisión de calor
11.6. Resistencia térmica controlante
11.7. Distribución de temperaturas en los intercambiadores
11.8. Cálculo del flujo de calor intercambiado
11.9. Método de la diferencia de temperaturas
11.10. Método de la eficiencia-número de unidades de transferencia (Ef-N.T.U.)
11.11. Comparación entre los métodos DTLM y Ef-N.T.U. Planteamiento general de los problemas
11.12. Cálculo del coeficiente global de transmisión de calor
11.13. Método general de cálculo de un intercambiador por procesos iterativos
12. CONCEPTOS Y PRINCIPIOS FUNDAMENTALES EN RADIACIÓN 12.1. Introducción
12.2. Conceptos básicos en el proceso de intercambio de energía radiante: ley de Prevost, intensidad de radiación, emitancia, radiosidad e irradiación
12.3. Proceso de intercambio de energía radiante
12.4. Cuerpo negro: intensidad de radiación, ley de Stefan-Bolztmann, ley de Planck, ley de Wien, ley del desplazamiento de Wien
12.5. Ley de Lambert. Superficies mates o difusas.
12.6. Emisividad, absortividad, reflectividad y transmitividad
2.7. Superficie gris. Generalización de la Ley de Stefan-Boltzman
12.8. Ley de Kirchoff
13. INTERCAMBIO DE CALOR POR RADIACIÓN EN MEDIO NO PARTICIPANTE 13.1. Introducción
13.2. Concepto de factor de forma
13.3. Factor de forma entre dos superficies
13.4. Factores de forma en un recinto cerrado
13.5. Cálculo de los factores de forma
13.6. Balance de energía radiante en una superficie cualquiera
13.7. Intercambio de calor entre superficies negras
13.8. Métodos de cálculo del intercambio de calor en un recinto cerrado
14. INTERCAMBIO DE CALOR POR RADIACIÓN EN MEDIO PARTICIPANTE 14.1. Introducción
14.2. Absorción volumétrica monocromática en un gas. Ley de Beer
14.3. Comportamiento real de un medio participante
14.4. Flujo de calor intercambiado en un recinto con N superficies negras y un gas participante. Radiación en hornos y calderas
14.5. Radiación solar
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