Dades generals

Curs acadèmic:
2017
Descripció:
Màquines hidràuliques i de fluids. Projectes d'instal·lacions fluidomecàniques
Crèdits ECTS:
5

Grups

Grup DT

Durada:
Semestral, 2n semestre
Professorat:
JOSE RAMON GONZALEZ CASTRO
Idioma de les classes:
Català (50%), Castellà (50%)

Competències

  • CT01 Analitzar situacions complexes i dissenyar estratègies per resoldre-les
  • CT05 Recollir i seleccionar informació de manera eficaç
  • CE24 Coneixement aplicat dels fonaments dels sistemes i màquines fluidomecàniques.

Continguts

1. Introducción

          1.1. Máquinas de fluido

          1.2. Clasificación de las máquinas de fluido

          1.3. Definición de las turbomáquinas (TM)

          1.4. Clasificación de las TM según la compresibilidad del fluido: definición de la turbomáquina hidráulica

          1.5. Clasificación de las turbomáquinas hidráulicas según el sentido de la transmisión de la energía

          1.6. Clasificación de las turbomáquinas hidráulicas según la dirección del flujo en el rodete: ejes de referencia y planos de representación

          1.7. Resumen de las clasificaciones de las turbomáquinas

          1.8. Evolución histórica de las turbomáquinas hidráulicas

          1.9. Aplicación de las turbomáquinas hidráulicas

2. Intercambio de energía en el rodete

          2.1. Introducción

          2.2. Expresión de la energía intercambiada en el rodete: ecuación de Euler o ecuación fundamental de las TM

          2.3. Relación de la energía de presión a la energía total intercambiada en el rodete: grado de reacción. Nueva clasificación de las TM

3. Pérdidas, saltos energéticos (alturas), potencias y rendimientos en las turbomáquinas hidráulicas (TMH)

          3.1. Introducción

          3.2. Significado de Y e H

          3.3. Límites de entrada y salida de la máquina

          3.4. Salto energético en la máquina o altura entre límites en las TMH

          3.5. Clasificación de las pérdidas

          3.6. Pérdidas internas

          3.7. Pérdidas externas o pérdidas mecánicas, Pm

          3.8. Rendimientos y potencias

4. Las bombas hidráulicas (B) : Clasificaciones diversas y elementos constitutivos

          4.1. Introducción

          4.2. Comparación de las B rotodinámicas con las bombas de desplazamiento positivo

          4.3. Clasificaciones diversas de las B rotodinámicas

          4.4. Elementos constitutivos de las B rotodinámicas

          4.5. Necesidad de cebado de las B rotodinámicas. Dispositivos de cebado. B rotodinámicas autoaspirantes

5. Leyes de semejanza y coeficientes característicos de las turbomáquinas hidráulicas

          5.1. La semejanza en la experimentación con modelos de las TM

          5.2. Coeficientes de Velocidad

          5.3. Leyes de semejanza

          5.4. Magnitudes reducidas de las turbinas hidraulicas (TH)

          5.5. El número específico de revoluciones en función de la poténcia, ns

          5.6. El número específico de revoluciones en función del caudal , nq

          5.7. EL número específico de revoluciones adimensional , n0

          5.8. Variación de la velocidad perférica óptima de una TH con n0

          5.9. El número específico de revoluciones de las TMH múltiples

          5.10. Coeficientes de presion y caudal

          5.11. Predicción del rendimiento en el ensayo de modelos realizados sin tener en cuenta la semejanza dinámica

6. Proyecto de las bombas radiales y de las dimensiones principales de las bombas diagonales

          6.1. Criterios de selección del ángulo de entrada, ß1 de una B.

          6.2. Criterios de selección del ángulo de salida ß2

          6.3. Coeficiente de disminución de trabajo

          6.4. Diseño de una B radial. Determinación básica inicial: Número de escalonamientos, número de revoluciones y número específico de revoluciones.

          6.5. Diseño de una B radial: forma, número y espesor de los alabes

          6.6. Diseño de la carcasa o estátor

          6.7. Diseño 1: B radial de vajrios escalonamientos

          6.8. Diseño 2: Trazado del Alabe cilindrico de una B radial por puntos

          6.9. Diseño 3: Caja espiral logarítmica de un V radial

7. Peculiaridades de los ventiladores (V)

          7.1. Introducción

          7.2. Fórmulas fundamentales

          7.3. Error cometido al despreciar la compresibilidad del gas

          7.4. Reducción de presión y caudal del V en las conducciones normales

          7.5. El ruido

          7.6. Particularidades del diseño de los V

          7.7. Particularidadess en las instalaciones de los V

          7.8. Diseño 7 : V Radial

8. Funcionamiento de las turbomáquinas hidráulicas fuera del punto de diseño

          8.1. Introducción

          8.2. Variables dependientes e indpendientes que intervienen en el funcionamiento de las TMH

          8.3. Curvas caractrísticas de las turbinas hidráulicas

          8.4. Curvas características de las bombas

          8.5. Curvas características de los Ventiladores

9. Funcionamiento de una B en la instalación. Normalización de las bombas. Torneado del rodete. Funcionamiento en paralelo y serie.

          9.1. Característica de la bomba y característica de la instalación: punto nominal y punto de funcionamiento

          9.2. Torneado del rodete

          9.3. Normalización de la bombas

          9.4. Funcionamiento de dos o más bombas en paralelo

          9.5. Funcionamiento de dos o más B en serie

10. Regulación de las bombas y los ventiladores

          10.1. Regulación del caudal por variación de la característica de la red. 1er método de regulación: modificación dela característica de la instalación

          10.2. Regulación del caudal por variación de la característica de la B.

          10.3. Regulación del caudal por variación simultánea de las características de la red y de la B.

11. Fenómenos anormales en el funcionamiento de las turbomáquinas hidráulicas

          11.1. Velocidad de embalamiento de las turbinas hidráulicas

          11.2. Golpe de ariete en las TMH

          11.3. Bombeo

          11.4. Investigación de averías en las B

12. Altura de suspensión y cavitación

          12.1. Introducción

          12.2. Origen, descripción y explicación del fenómeno de la cavitación

          12.3. Altura de aspiración y coeficiente de cavitación en las TH.

          12.4. Altura de aspiración, energía en la aspiración disponible (NPSHd), energía en la aspiración necesaria (NPSHd) y coeficiente de cavitación en las B

          12.5. La erosión producida por la cavitación

Activitats

Tipus d’activitat Hores amb professor Hores sense professor Total
Anàlisi / estudi de casos 0 10 10
Classes expositives 25 25 50
Classes pràctiques 10 7,5 17,5
Prova d'avaluació 2,5 15 17,5
Resolució d'exercicis 12,5 17,5 30
Total 50 75 125

Bibliografia

  • Agüera Soriano, José (DL 2002 ). Mecánica de fluidos incompresibles y turbomáquinas hidráulicas (5ª ed. act.). Madrid: Ciencia 3. Catàleg
  • Karassik, Igor J. (cop. 2008 ). Pump handbook (4th ed.). New York [etc.]: McGraw-Hill. Catàleg
  • Logan, Earl Roy, Ramendra (cop. 2003 ). Handbook of turbomachinery (2nd ed. rev. and exp.). New York [etc.]: Marcel Dekker. Catàleg
  • Mataix, Claudio (2009 ). Turbomáquinas hidráulicas : turbinas hidráulicas, bombas,ventiladores (2a ed. rev. y cor.). Madrid: ICAI. Catàleg
  • White, Frank M (cop. 2008 ). Mecánica de fluidos (6ª ed.). Madrid [etc.]: McGraw-Hill. Catàleg
  • Wright, Terry (cop. 2010 ). Fluid machinery : application, selection, and design (2nd ed.). Boca Raton: CRC Press. Catàleg

Avaluació i qualificació

Activitats d'avaluació:

Descripció de l'activitat Avaluació de l'activitat %
Primer treball individual de síntesi S'avaluarà la correcció en la solució proposada així com la claredat en l'exposició dels resultats i el procediment de càlcul per arribar a la solució final. ( No recuperable ) 10
Segon treball individual de síntesi S'avaluarà la correcció en la solució proposada així com la claredat en l'exposició dels resultats i el procediment de càlcul per arribar a la solució final. ( No recuperable ) 10
Pràctiques mòdul 1 Cada equip de treball entrega un informe que és avaluat pel professor. S'avalua la correcció de la solució adoptada, la claredat en l'exposició dels resultats, el treball i l'actitud en el laboratori. ( No recuperable ) 6
Pràctiques mòdul 2 Cada equip de treball entrega un informe que és avaluat pel professor. S'avalua la correcció de la solució adoptada, la claredat en l'exposició dels resultats, el treball i l'actitud en el laboratori. ( No recuperable ) 7
Pràctiques mòdul 3 Cada equip de treball entrega un informe que és avaluat pel professor. S'avalua la correcció de la solució adoptada, la claredat en l'exposició dels resultats, el treball i l'actitud en el laboratori. ( No recuperable ) 7
Prova intermitja S'avalua la correcció en la solució obtinguda i la claredat en l'exposició. ( és recuperable ) 10
Prova final S'avalua la correcció en la solució obtinguda i la claredat en l'exposició. ( és recuperable ) 50

Qualificació

Avaluació continuada:
20 % Pràctiques de laboratori.
20 % Treballs individuals de síntesi.
10 % Prova individual intermitja.

Avaluació final:
50 % Examen final.

Nota total de l'assignatura:

1) La nota total de l'assignatura és la mitjana de l'avaluació continuada i de l'avaluació final. Si l'examen final no supera el 4 sobre 10, la nota total de l'assignatura és igual a la de l'examen final. Es considera l'assignatura aprovada amb una nota total igual o superior a 5 sobre 10.

2) La realització de les pràctiques és OBLIGATÒRIA per a tots els alumnes de nova matriculació i per als repetidors que no han assolit la puntuació mínima de 4 sobre 10 en l'apartat de pràctiques de laboratori. Els repetidors que tenen una nota de pràctiques superior a 4 sobre 10 se'ls hi manté la nota de les pràctiques de laboratori.

Recuperació de notes:

3) L'única activitat recuperable de l'avaluació continuada és la prova intermitja. La nota recuperada de la prova intermitja (NPIr) es calcula aplicant la següent fórmula:

NPIr = max(NPI,NEF)

on
NPI = nota prova intermitja sobre 10.
NEF = nota examen final sobre 10.

4) L'examen final és una activitat d'avaluació recuperable mitjançant una prova que es programa en la setmana de recuperacions.

Criteris específics de la nota «No Presentat»:
A un alumne li constarà en el seu expedient acadèmic un No Presentat només si no es presenta a cap de les proves avaluables que es realitzin a partir del dia 31 de març de 2017.

Assignatures recomanades

  • Enginyeria de fluids