ECUACIONES DIFERENCIALES ORDINARIAS. PROGRAMACIÓN DE CLASES
Enviado por alan5120 • 2 de Diciembre de 2018 • Ensayo • 2.240 Palabras (9 Páginas) • 118 Visitas
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CENTRO UNIVERSITARIO DE CIENCIAS EXACTAS E INGENIERIAS
DIVISIÓN DE INGENIERIAS
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICA ELÉCTRICA
CRONOGRAMA DE MATERIA
CARRERA: Ing. Mecánica Eléctrica | HORAS SEM: 6 T: 4 P: 2 |
MATERIA: Transferencia de Calor | CICLO ESCOLAR 2018-B |
CLAVE: I7435 | CARGA HORARIA TOTAL 102 HRS. |
CREDITOS: 9 |
PRE-REQUISITOS |
ECUACIONES DIFERENCIALES ORDINARIAS I. INGENIERIA TERMODINÁMICA. |
COMPETENCIAS |
Que los alumnos se enteren desde el inicio del contenido del programa de estudios de la materia y tengan comentarios en torno al mismo. El programa contiene el criterio de evaluación que se adoptará para asignar calificaciones al término del curso, y la bibliografía recomendada. Que el estudiante sitúe y comprenda el marco panorámico de la transferencia de calor. Que aprenda con significado las leyes básicas de los tres modos de transferencia de calor. Que el estudiante identifique con significado las analogías con los circuitos eléctricos. Que el estudiante reconstruya la metodología de análisis a partir de modelos físicos de varias geometrías obteniendo las correspondientes ecuaciones diferenciales e integrándolas para estado estable, una dimensión, sin y con generación interna de calor. Que el alumno identifique métodos de solución analítica para conducción en varias dimensiones, estados estable y transitorio, presentación en fórmulas.. Que el estudiante desarrollo su habilidad y gusto por la solución de problemas de aplicación ingenieril. Que el estudiante comprenda que la convección se tipifica en dos grandes rubros con teorías diferentes. Que el estudiante refuerce y tenga presente, para aplicarlo ya, el conocimiento sobre capa límite. Que el estudiante reconstruya con significado la metodología de análisis para flujo laminar externo sobre placas planas. Que el estudiante reconstruya con significado la metodología de análisis para flujo laminar interno en tuberías. Que el estudiante incorpore en su haber las correlaciones de diseño surgidas empíricamente y por analogías. Que el alumno incremente su habilidad resolviendo problemas de aplicación de la convección forzada. Que en convección natural el alumno reconstruya la metodología de análisis para flujo laminar sobre placa vertical y que el estudiante incorpore en su haber las correlaciones de diseño surgidas empíricamente. Que el estudiante comprenda las leyes fundamentales de la radiación térmica, las propiedades radiantes y los factores de forma. Que el alumno reconstruya las metodologías de análisis para intercambio radiante entre superficies negras. |
CONTENIDO |
1. INTRODUCCIÓN AL CURSO 2. CONDUCCIÓN 3 CONVECCIÓN 4 RADIACIÓN TÉRMICA |
METODOLOGÍA DEL CURSO |
. Discusión grupal con significado del conocimiento . Cumplimiento de horarios . Asignación de tareas . Exigencia de responsabilidad a los alumnos . Reflexión . Crítica constructiva . Trabajo en grupo |
PROGRAMACIÓN DE CLASES | |||
SESIONES (hrs) | TEMA | SEMANA | REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA |
INTRODUCCIÓN AL CURSO | |||
0.5 | Entrega y explicación a los alumnos del programa de estudios. | 1 | |
I.- MODOS BÁSICOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR | |||
0.5 | 1.1 Relación de la transferencia de calor con la termodinámica | 1 | Ref. A: pp. 1-4 |
0.5 | 1.2 Conducción del calor | 1 | Ref. A: pp. 4-5 |
1.0 | 1.2.1 Paredes planas | 1 | Ref. A: pp. 5-8 |
0.5 | 1.2.2 Conductividad térmica | 1 | Refs.: A: pp. 8-11 |
1.0 | 1.2.3 Resistencia de contacto | 1 | Ref. A:pp. 11-17 |
1.5 | 1.3 Convección | 2 | Ref. A: pp. 17-21 |
1.0 | 1.4 Radiación | 2 | Ref. A: pp 21-24 |
1.0 | 1.5 Sistemas de transferencia de calor combinados | 2 | Ref. A: pp. 24-25 |
2.0 | Seguridad en el laboratorio de transferencia de calor | 2 | Practica de laboratorio |
2.0 | 1.5.1 Paredes planas en serie y en paralelo | 3 | Ref. A: pp. 25-32 |
1.0 | Asesoría a los alumnos en la solución de problemas dentro del aula (HORAS DE PRACTICA) | 3 | Refs.: A, 1, 2, 3, 4 y 5. |
1.0 | 1.5.2 Convección y conducción en serie | 3 | Ref. A: pp. 32-34 |
1.0 | 1.5.3 Convección y radiación en paralelo | 4 | Ref. A: pp. 35-37 |
1.0 | 1.5.4 Coeficiente total de transferencia de calor | 4 | Ref. A: pp. 37-41 |
1.0 | 1.6 Aislamiento térmico | 4 | Ref, A: pp. 41-47 |
1.0 | Asesoría a los alumnos en la solución de problemas dentro del aula (HORAS DE PRACTICA) | 4 | Refs.: A, 1, 2, 3, 4 y 5. |
2.0 | Medición de la conductividad térmica de una placa | 4 | Practica de laboratorio |
0.25 | 1.7 Transferencia de calor y Ley de la conservación de la energía | 5 | Ref. A: pp. 47 |
0.25 | 1.7.1 primera Ley de la termodinámica | 5 | Ref. A: pp.47-49 |
1.0 | 1.7.5 Conservación de energía aplicada al análisis de transferencia de calor | 5 | Ref. A: pp. 49-52 |
1.5 | Asesoría a los alumnos en la solución de problemas dentro del aula (HORAS DE PRACTICA) | 5 | Refs.: A, 1, 2, 3, 4 y 5. |
II.- CONDUCCIÓN DE CALOR | |||
0.5 | 2.1 Introducción | 5 | Ref. A: pp.73-74 |
0.5 | 2.2 Ecuación de conducción | 5 | Ref. A: pp. 74 |
1.0 | 2.2.1 Coordenadas rectangulares | 6 | Ref. A: pp. 74-77 |
1.0 | 2.2.2 Forma dimensional | 6 | Ref. A: pp. 77-78 |
1.5 | 2.2.3 Coordenadas cilíndricas y esféricas | 6 | Ref. A: pp. 79-80 |
0.5 | 2.3 Conducción estacionaria de calor en geometrías simples | 6 | Ref. A: pp. 80 |
2.0 | 2.3.1 Pared plana con y sin generación de calor | 7 | Ref. A: pp. 80-83 |
2.0 | 2.3.2 Formas cilíndricas y esféricas sin generación de calor | 7 | Ref. A: pp. 84-90 |
1.5 | 2.3.3 Cilindro sólido de longitud finita con generación de calor | 8 | Ref. A: pp. 91-95 |
2.0 | Asesoría a los alumnos en la solución de problemas dentro del aula (HORAS DE PRACTICA) | 8 | Refs.: A, 1, 2, 3, 4 y 5. |
2.0 | Evaluación de perdidas de calor en un sistema de paredes compuestas con disipación calorífica unidimensional de un cilindro | 8 | Practica de laboratorio |
0.5 | 2.4 Superficies extendidas | 8 | Ref. A: pp. 95 |
2.0 | 2.4.1 Aletas de sección transversal uniforme | 9 | Ref. A: pp. 95-100 |
2.0 | 2.4.2 Selección y diseño de aletas | 9 | Ref. A: pp. 100-106 |
1.0 | Asesoría a los alumnos en la solución de problemas dentro del aula (HORAS DE PRACTICA) | 10 | Refs.: A, 1, 2, 3, 4 y 5. |
III.- ANÁLISIS DE LA TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONVECCIÓN | |||
0.5 | 4.1 Introducción | 10 | Ref. A: pp. 233 |
1.0 | 4.2 Transferencia de calor por convección | 10 | Ref. A: pp. 233-236 |
1.5 | 4.3 Fundamentos de capas límite | 10 | Ref. A: pp. 236-237 |
2.0 | Limite de estabilidad de llama para un combustible gaseoso | 10 | Practica de laboratorio |
1.0 | Asesoría a los alumnos en la solución de problemas dentro del aula (HORAS DE PRACTICA) | 11 | Refs.: A, 1, 2, 3, 4 y 5. |
1.0 | 4.4 Ecuaciones de conservación de masa, cantidad de movimiento y energía para un flujo laminar sobre una placa plana | 11 | Ref. A: pp. 238-242 |
1.0 | 4.5 Ecuaciones de capa límite adimensionales y parámetros de similitud | 11 | Ref. A: pp. 242-244 |
0.5 | 4.5.1 Coeficiente de fricción | 11 | Ref. A: pp. 244-245 |
0.5 | 4.5.2 Número de Nusselt | 11 | Ref. A: pp. 245 |
2.2 | Proporción aire/combustible en la combustión de un combustible gaseoso | Practica de laboratorio | |
0.5 | 4.6 Grupos adimensionales relevantes en la transferencia de calor y el flujo de fluidos | 12 | Ref. A: pp. 254-255 |
0.5 | 4.7 Solución analítica para el flujo laminar de capa límite sobre una placa plana | 12 | Ref. A: pp. 255-256 |
1.5 | 4.7.1 Espesor de la capa limitadora y fricción superficial | 12 | Ref. A: pp. 256-259 |
0.5 | 4.7.2 Transferencia de calor por convección | 12 | Ref. A: pp. 259-260 |
1.0 | 4.7.3 Evaluación del coeficiente de transferencia de calor por convección | 12 | Ref. A: pp. 260-264 |
1.0 | 4.8 Evaluación de la transferencia de calor y de los coeficientes de fricción en flujo laminar | 13 | Ref. A: pp. 267-269 |
1.0 | Asesoría a los alumnos en la solución de problemas dentro del aula (HORAS DE PRACTICA) | 13 | Refs.: A, 1, 2, 3, 4 y 5. |
2.0 | 4.9 Analogía entre la cantidad de movimiento y la transferencia de calor en flujo turbulento sobre una superficie plana | 13 | Ref. A: pp. 270-275 |
1.0 | 4.10 Analogía de Reynolds para flujos turbulentos sobre superficies planas | 14 | Ref. A: pp. 276-277 |
1.0 | 4.11 Capa delimitadora combinada | 14 | Ref. A: pp. 277-279 |
2.0 | 4.10 Condiciones de frontera especiales y flujo de alta velocidad | 14 | Ref. A: pp. 280-285 |
1.0 | Asesoría a los alumnos en la solución de problemas dentro del aula (HORAS DE PRACTICA) | 15 | Refs.: A, 1, 2, 3, 4 y 5. |
EXAMÉN DEPARTAMENTAL, | |||
IV.- CONVECCIÓN FORZADA SOBRE SUPERFICIES EXTERIORES | |||
0.5 | 5.1 Flujo sobre cuerpos sólidos macizos | 15 | Ref. A: pp. 421-423 |
2.5 | 5.2 Cilindros, esferas y otras formas sólidas | 15 | Ref. A: pp. 423-434 |
3.0 | 5.3 Haces de tubos expuestos a flujo transversal | 16 | Ref. A: pp. 445-460 |
1.0 | Asesoría a los alumnos en la solución de problemas dentro del aula (HORAS DE PRACTICA) | 16 | Refs.: A, 1, 2, 3, 4 y 5. |
2.0 | Intercambiador de calor de dos pasos en tubos y uno en coraza | 16 | Practica de laboratorio |
5.4 Chorros libres, confinados, clasificación y flujo | 17 | Ref. A: pp. 460-462 | |
5.5 Chorros superficiales libres-correlaciones de transferencia de calor | 17 | Ref. A: pp. 460-462 | |
5.6 Correlaciones de transferencia de calor con un chorro circular o redondo sobre una superficie libre SRJ | 17 | Ref. A: pp. 462-466 | |
1.0 | Asesoría a los alumnos en la solución de problemas dentro del aula (HORAS DE PRACTICA) | 17 | Refs.: A, 1, 2, 3, 4 y 5. |
2.0 | Efectos de operación en intercambiadores de calor de un solo paso cuando se conecta en contracorriente y en paralelo | 17 | Practica de laboratorio |
ABREVIATURAS (en la cuarta columna de la tabla “programación de clases”: Ref. = Referencia bibliográfica; Refs. = Referencias bibliográficas; SC = Subcapítulo; S = Sección; p = página; pp = páginas; exc. ec. = excepto ecuación; exc. ecs. = excepto ecuaciones; SC = Subcapítulo; S = Sección. |
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