transferencia de calor - Bibliotecas de la Universidad de Pamplona

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UNIVERSIDAD DE PAMPLONA
FACULTAD: INGENIERIAS Y ARQUITECTURA
DEPARTAMENTO DE: INGENIERIA MECÁNICA, INDUSTRIAL Y MECATRONICA
PROGRAMA: INGENIERIA MECANICA
ASIGNATURA: TRANSFERENCIA DE CALOR CODIGO: 197029
AREA:
BASICAS DE INGENIERÍA
REQUISITOS: 197022 CORREQUISITO: 197028
CREDITOS: 4 TIPO DE ASIGNATURA: TEORICA
JUSTIFICACION:
El curso de transferencia de calor permite al estudiante conocer los fundamentos
relacionados con la razón de intercambio de calor entre cuerpos. La termodinámica
proporciona una cuantificación del calor a transmitir mientras la transferencia de
calor proporciona los mecanismos para llevar a cabo esta transmisión de energía.
Es posible afirmar que la importancia de este curso es brindar al estudiante el
“cómo” realizar un intercambio de calor.
OBJETIVO GENERAL:
Conocer los mecanismos básicos de transferencia de calor y diversas aplicaciones
del tema en la ingeniería.
OBJETIVOS ESPECIFICOS:
& Conocer los principios básicos y las analogías de los tres mecanismos de
transferencia de calor: conducción, convección y radiación.
& Considerar la conducción de calor en estado estable en sistemas simples en los
cuales la temperatura y el calor son funciones de una simple coordenada.
& Estudiar los métodos para analizar la conducción de calor en dos y tres
dimensiones.
& Conocer los fundamentos y aplicaciones de problemas de transferencia de calor
en los cuales las variaciones transitorias de temperatura son importantes.
& Analizar la radiación como un mecanismo de transferencia de calor.
& Estudiar las características y principios del mecanismo de transferencia de calor
denominado convección.
COMPETENCIAS

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& Capacidad de comprensión y planteamiento de alternativas de solución de
problemas utilizando la transferencia de calor.
& Capacidad de organización y responsabilidad del trabajo para desarrollar las
tareas con el máximo de eficacia y eficiencia.
& Disposición y habilidad para colaborar de manera coordinada en las tareas
realizadas conjuntamente por un equipo de personas para conquistar un
objetivo propuesto.
& Capacidad de realizar una tarea de forma independiente, ejecutándola de
principio hasta el final, sin necesidad de recibir ninguna ayuda o apoyo.
& Capacidad de iniciativa o habilidad y disposición para tomar decisiones sobre
propuestas o acciones.
UNIDAD 1: PROCESOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR
TEMA
HORAS DE
CONTACTO
DIRECTO
HORAS DE
TRABAJO
INDEPENDIENTE
DEL
ESTUDIANTE.
Modos de flujo de calor. 2 4
Leyes básicas de la transmisión de calor. 3 6
Combinación de los mecanismos básicos de
transferencia de calor.
Lectura en inglés:
Heat Flow Measurements
http://www.hukseflux.com/heat%20flux/flux.htm
Mecanismo de control: discusión en clase.
UNIDAD 2: CONDUCCION DE CALOR ESTABLE UNIDIMENSIONAL
TEMA
3 6
HORAS DE
CONTACTO
DIRECTO
HORAS DE
TRABAJO
INDEPENDIENTE
DEL ESTUDIANTE.
Conducción de calor en paredes simples. 2 4
Conducción de calor en paredes compuestas. 3 6
Sistemas con fuente de calor 2 4
Transferencia de calor a través de superficies
extendidas.
Lectura en inglés:
Radiators
http://www.caterpillar.com/services/shared/parts_n_servi
ce/03_engine_parts/03_spec_sheet_library/pdf/pehp804
1.pdf
Mecanismo de control: exposición por parte del
estudiante.
5 10

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UNIDAD 3: CONDUCCION DE CALOR BI Y TRIDIMENSIONAL
TEMA
HORAS DE
CONTACTO
DIRECTO
HORAS DE
TRABAJO
INDEPENDIENTE
DEL
ESTUDIANTE.
Conducción de calor en dos y tres dimensiones. 2 4
Soluciones analíticas 6 12
Lectura en inglés:
Termal Modelling
http://imartinez.etsin.upm.es/mod1/Thermal%20modellin
g.htm
Mecanismo de control: Ejercicio propuesto para
sustentación.
UNIDAD 4: FLUJO DE CALOR EN ESTADO INESTABLE
TEMA
HORAS DE
CONTACTO
DIRECTO
HORAS DE
TRABAJO
INDEPENDIENTE
DEL
ESTUDIANTE.
Conducción de calor en estado inestable. 4 8
Aplicaciones del flujo de calor transitorio. 4 8
Lectura en inglés:
Transient Simulations of Unsteady Heat Transfer
inTurbulent Pipe Flow.
Mecanismo de control: elaboración de relatoría
UNIDAD 5: TRANSFERENCIA DE CALOR POR RADIACION
TEMA
HORAS DE
CONTACTO
DIRECTO
HORAS DE
TRABAJO
INDEPENDIENTE
DEL
ESTUDIANTE.
Transferencia de calor por radiación. 2 4
Absorción, reflexión y transmisión. 4 8
Aplicaciones de la transferencia de calor por
radiación.
Lectura en Inglés:
Does heat travel differently in space than on earth?
http://www.qrg.northwestern.edu/projects/vss/docs/therm
al/2-does-heat-move-differently-in-space.html
Mecanismo de control: discusión en clase.
4 8

4
UNIDAD 5: FUNDAMENTOS DE CONVECCION
TEMA
Fundamentos de la transferencia de calor por
convección.
HORAS DE
CONTACTO
DIRECTO
HORAS DE
TRABAJO
INDEPENDIENTE
DEL
ESTUDIANTE.
2 4
Convección libre 5 10
Convección forzada 5 10
Lectura en Inglés:
Gas In-Space Heaters. 1996 ASHRAE HANDBOOK.
Mecanismo de control: lluvia de ideas para asimilar el
tema.
UNIDAD 6: INTERCAMBIADORES DE CALOR
TEMA
Aplicaciones de los mecanismos de transferencia de
calor:
Intercambiadores de Calor
Lectura en Inglés:
Air to Air Energy Recovery Examples. 1996 ASHRAE
HANDBOOK.
Mecanismo de control: elaboración de relatoría.
HORAS DE
CONTACTO
DIRECTO
HORAS DE
TRABAJO
INDEPENDIENTE
DEL
ESTUDIANTE.
6 12
METODOLOGIA
Será impartida una clase magistral en la primera parte de cada sesión con el fin de
brindar al estudiante los fundamentos. Seguidamente, se llevarán a cabo diversos
ejemplos de aplicación y finalmente se realizará un taller en clase. Igualmente se
implementará el análisis de casos y la relatoría como elemento fundamental para
fortalecer el proceso de enseñanza-aprendizaje.
SISTEMA DE EVALUACIÓN:
La evaluación será objetiva y buscará siempre evaluar profundamente el
aprendizaje. Se evaluará tanto los conocimientos adquiridos por el estudiante como
las habilidades desarrolladas para aplicar estos conocimientos.
Los porcentajes de evaluación serán según el reglamento académico.
BIBLIOGRAFIA BASICA:
& INCROPERA, Frank P., y DeWITT, David P. Fundamentos de Transferencia de Calor. Prentice
Hall. México. 1999.
& HOLMAN, J. P. Transferencia de Calor, 8ª edición, Mc Graw-Hill. Madrid. 1998.
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTARIA

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& CENGEL, Yunus. Termodinámica: tomo I. McGraw-Hill. 1996.
& KERN, Donald Q. Procesos de Transferencia de Calor. CECSA S.A. 1997.
& Kreith y M. S. Bohn. Principios de Transferencia de Calor. 6ª edición. Thomson. Madrid.
2002.
DIRECCIONES ELECTRONICAS DE APOYO AL CURSO
q http://www.htproducts.com/products/munchkin/literature/index.html
q http://www.elprisma.com/apuntes/apuntes.asp?categoria=605
q http://www.lafacu.com/apuntes/ingenieria/
q http://www-personal.engin.umich.edu/~kaviany/links.html
q http://chemeng1.kat.lth.se/staff/ulf_b/mp_heat.htm