Código ETSII 65004050 Nombre Máquinas e Instalaciones Hidraúlicas
Tipo de asignatura Obligatoria Plan de Estudios Grado en Ingeniería de la Energía (GIEN)
Departamento Ingeniería Energética y Fluidomecánica Teléfono  
Unidad Docente Mecánica de Fluidos Web
Bloque Temático E-mail
Idioma Semestre
Especialidad
Coordinador/a de la Asignatura
6
Sin Especialidad
Nº Alumnos
Curso
Clases/Sem Factor estudio
ECTS
Min
Max
Curso 3 (Grado en Ingeniería Energética)
3
4.5


CONOCIMIENTOS QUE NECESITA
Asignatura   55000024-Mecánica de Fluidos I
65004047-Ingeniería de Fluídos
Módulo  
Tema
Sin Asignar  
CAPACIDADES Y HABILIDADES QUE NECESITA
  • Conocimientos básicos de manejo de herramientas informáticas y programación
  • Conocimientos básicos de termodinámica y mecánica de fluidos
CONTENIDO BREVE CONOCIMIENTOS QUE APORTA
MODULO 0:   Información general de la asignatura Tema 0:   Información general de la asignatura
MODULO 1:   Energía Eólica Tema 1:   Introducción a la Energía Eólica: Aplicaciones
Tema 2:   Características de la Energía Eólica. Desarrollo Histórico.
Tema 3:   Naturaleza del Viento. Características Principales
Tema 4:   Turbulencia y Capa Límite Atmosférica
Tema 5:   Estimación del Recurso Eólico
Tema 6:   Producción Mundial y Perspectivas de Futuro
MODULO 2:   Diseño de Aeroturbinas Tema 7:   Definición de Aeroturbina como Máquina Hidráulica
Tema 8:   Componentes Fundamentales de una Aeroturbina
Tema 9:   Teoría Unidimensional de la Cantidad de Movimiento: Teoría del Disco Actuador
Tema 10:   Teoría del Disco Actuador con Estela Giratoria
Tema 11:   Teoría del Elemento de Pala
Tema 12:   Diseño Óptimo de Aeroturbina según el Método de la Cantidad de Movimiento para el Elemento de Pala (BEM)
Tema 13:   Curvas Características de Aeroturbinas
Tema 14:   Sistemas de Control en Aeroturbinas
Tema 15:   Cargas en Aeroturbinas
MODULO 3:   Energía Hidráulica y Centrales Hidroeléctricas Tema 16:   Introducción a la Energía Hidráulica y las Centrales Hidroeléctricas
Tema 17:   El Recurso Hidráulico
Tema 18:   Aprovechamiento del Recurso Hidráulico: caudal instalado, potencia instalada, energía producible
Tema 19:   Desarrollo Histórico de los Aprovechamientos Hidroeléctricos
Tema 20:   Ventajas y Desventajas de los Aprovechamientos Hidroeléctricos
Tema 21:   Clasificación de los Aprovechamientos Hidroeléctricos
Tema 22:   Componentes Principales de los Aprovechamientos Hidroeléctricos
MODULO 4:   Diseño de Bombas y Turbinas Hidráulicas Tema 23:   Máquina Hidráulica: definición
Tema 24:   Clasificación de las Máquinas Hidráulicas
Tema 25:   Descripción de Turbomáquinas Hidráulicas: Bombas y Turbinas
Tema 26:   Turbinas Hidráulicas para Aprovechamientos Hidroeléctricos
Tema 27:   Teoría Unidimensional para Turbomáquinas Radiales: Sistemas de Referencia y Velocidades
Tema 28:   Teoría Unidimensional para Turbomáquinas Radiales: Consideraciones Energéticas, Alturas, Potencias y Rendimientos
Tema 29:   Teoría Unidimensional para Turbomáquinas Radiales: Teorema de Euler y Triángulos de Velocidades
Tema 30:   Grado de Reacción
Tema 31:   Semejanza en Máquinas Hidráulicas
Tema 32:   Curvas de Funcionamiento
Tema 33:   Concepto de Velocidad Específica
Tema 34:   Cavitación y Parámetro de Thoma
Tema 35:   Nociones de Diseño de Turbinas Hidráulicas: Rueda Pelton
Tema 36:   Nociones de Diseño de Turbinas Hidráulicas: Turbina Francis
Tema 37:   Nociones de Diseño de Turbinas Hidráulicas: Turbina Kaplan
MODULO 5:   Aplicación de Herramientas de Cálculo Numérico y CFD al diseño de Máquinas Hidráulicas Tema 38:   Diseño de Aeroturbinas con Matlab: método BEM
Tema 39:   Optimización del Diseño de Aeroturbinas con Matlab
Tema 40:   BLADED: Introducción y Aplicación al Diseño de Aeroturbinas
Tema 41:   Diseño de Turbobombas Centrífugas por CFD: NUMECA
Tema 42:   Diseño de Turbinas Hidráulicas por CFD: NUMECA
CAPACIDADES Y HABILIDADES QUE APORTA
  • Capacidad para fijar los criterios básicos que permiten determinar y dimensionar el equipamiento de maquinaria más conveniente de una instalación hidroeléctrica y de un parque eólico, en fase de anteproyecto y posterior diseño
  • Capacidad para profundizar en el diseño de maquinaria hidráulica a través de herramientas de cálculo numérico y simulación CFD
  • Capacidad para el desarrollo de la actividad profesional en Investigación, Construcción, Instalación y Explotación de maquinaria hidráulica en centrales de producción e industria en general
COMPETENCIAS GENÉRICAS/TRANSVERSALES A LAS QUE CONTRIBUYE
X  
Conocer y aplicar conocimientos de ciencias y tecnologías básicas a la práctica de la Ingeniería Industrial.
X  

Poseer capacidad para diseñar, desarrollar, implementar, gestionar y mejorar productos, sistemas y procesos en los distintos ámbitos industriales, usando técnicas analíticas, computacionales o experimentales apropiadas.

X  

Aplicar los conocimientos adquiridos para identificar, formular y resolver problemas dentro de contextos amplios y multidisciplinarios, siendo capaces de integrar conocimientos, trabajando en equipos multidisciplinarios.

X  
Comprender el impacto de la ingeniería industrial en el medio ambiente, el desarrollo sostenible de la sociedad y la importancia de trabajar en un entorno profesional y responsable.
 

Saber comunicar los conocimientos y conclusiones, tanto de forma oral como escrita, a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.

X  

Poseer habilidades de aprendizaje que permitan continuar estudiando a lo largo de la vida para su adecuado desarrollo profesional.

X  

Incorporar nuevas tecnologías y herramientas de la Ingeniería Industrial en sus actividades profesionales.

 

Capacidad de trabajar en un entorno bilingüe (inglés-castellano).

 
Organización y planificación en el ámbito de la empresa, y otras instituciones y organizaciones de proyectos y equipos humanos
 

Creatividad.

 

ABET.A. Habilidad para aplicar conocimientos científicos, matemáticos y tecnológicos en sistemas relacionados con la práctica de la ingeniería.

 

ABET.B. Habilidad para diseñar y realizar experimentos así como analizar e interpretar datos.

 

ABET.C. Habilidad para diseñar un sistema, componente o proceso que alcance los requisitos deseados teniendo en cuenta restricciones realistas tales como las económicas, medioambientales, sociales, políticas, éticas, de salud y seguridad, de fabricación y de sostenibilidad.

 

ABET.D. Habilidad para trabajar en equipos multidisciplinares.

 

ABET.E. Habilidad para identificar, formular y resolver problemas de ingeniería.

 

ABET.F. Comprensión de la responsabilidad ética y profesional.

 

ABET.G. Habilidad para comunicar eficazmente.

 

ABET.H. Educación amplia necesaria para entender el impacto de las soluciones ingenieriles en un contexto económico, social, medioambiental y global.

 

ABET.I. Reconocimiento de la necesidad y la habilidad para comprometerse al aprendizaje continuo.

 

ABET.J. Conocimiento de los temas contemporáneos.

 

ABET.K. Habilidad para usar las técnicas, destrezas y herramientas ingenieriles modernas necesarias para la práctica de la ingeniería.

 

EUR.C1. Conocimiento y comprensión de los principios científicos y matemáticos que subyacen a su rama de ingeniería.

 

EUR.C2. Una comprensión sistemática de los conceptos y aspectos clave de su rama de ingeniería.

 

EUR.C3. Un conocimiento adecuado de su rama de ingeniería que incluya algún conocimiento a la vanguardia de su campo.

 

EUR.C4. Conciencia del contexto multidisciplinar de la ingeniería.

 

EUR.A1. La capacidad de aplicar su conocimiento y comprensión para identificar, formular y resolver problemas de ingeniería utilizando métodos adecuados.

 

EUR.A2. La capacidad de aplicar su conocimiento y comprensión al análisis de la ingeniería de productos, procesos y métodos.

 

EUR.A3. La capacidad de elegir y aplicar métodos analíticos y de modelización adecuados.

 
EUR.P1. La capacidad de aplicar sus conocimientos para plantear y llevar a cabo proyectos que cumplan unos requisitos previamente especificados.

 

EUR.P2. Comprensión de los diferentes métodos y la capacidad para aplicarlos.

 

EUR.I1. La capacidad de realizar búsquedas bibliográficas, utilizar bases de datos y otras fuentes de información.

 

EUR.I2. La capacidad de diseñar y realizar experimentos, interpretar los datos y sacar conclusiones.

 

EUR.I3. Competencias técnicas y de laboratorio.

 

EUR.L1. Aplicación práctica de la ingeniería.

 

EUR.L2. La capacidad de seleccionar y utilizar equipos, herramientas y métodos adecuados.

 

EUR.L3. La capacidad de combinar la teoría y la práctica para resolver problemas de ingeniería.

 

EUR.L4. La comprensión de métodos y técnicas aplicables y sus limitaciones.

 

EUR.L5. Conciencia de las implicaciones, técnicas o no técnicas, de la aplicación práctica de la ingeniería.

 

EUR.T1. Funcionar de forma efectiva tanto de forma individual como en equipo.

 

EUR.T2. Utilizar distintos métodos para comunicarse de forma efectiva con la comunidad de ingenieros y con la sociedad en general.

 

EUR.T3. Demostrar conciencia sobre la responsabilidad de la aplicación práctica de la ingeniería, el impacto social y ambiental, y compromiso con la ética profesional, responsabilidad y normas de la aplicación práctica de la ingeniería.

 

EUR.T4 Demostrar conciencia de las prácticas empresariales y de gestión de proyectos, así como la gestión y el control de riesgos, y entender sus limitaciones.

 

EUR.T5 Reconocer la necesidad y tener la capacidad para desarrollar voluntariamente el aprendizaje continuo.

METODOLOGÍA DOCENTE
Actividades programadas en el POD
Otras Actividades
Total Docencia
Estudio Personal
Total Estudio
Aula Convencional Aula Informática Aula Cooperativa Laboratorio Prácticas

Contenidos

Prácticas
Activi.
Entregables
Tele-Ejerc
Trabajos
25
12
0
4
12
0
53
35
10
0
10
0
10
65
X   LM-Lección Magistral
X   PRL-Prácticas de Laboratorio
X   PBP-Prácticas basadas en proyectos
X   Otros: Resolución de ejercicios y problemas
EVALUACIÓN DE LOS CONOCIMIENTOS

 

Para los alumnos que se acojan a la evaluación continua, se ponderará la nota adquirida por este procedimiento de la siguiente forma:

 

  • 60% de la nota final: Dos pruebas parciales, una durante el curso y la otra coincidiendo con el examen final de la asignatura. El contenido de cada parcial se centrará en una parte del temario: energía eólica para la primera prueba, y energía hidráulica para la segunda; si bien se necesitarán (y podrán solicitarse) los conocimientos generales adquiridos hasta ese momento en la asignatura. La nota mínima exigible en cada una de las dos pruebas parciales es de 3.5.
  • 25% de la nota final: "Portafolio del alumno", en el que se recoja todos los trabajos, ejercicios, exposiciones, prácticas, simulaciones, y resultados de todas las actividades realizadas a lo largo de la asignatura, y que habrá de entregar (bien en formato electrónico, bien "en mano") antes del examen final para beneficiarse de este procedimiento de evaluación.
  • 15% de la nota final: pruebas "parciales" a base de cuestionarios periódicos sobre los contenidos de la asignatura. 

Para los alumnos que elijan la evaluación por examen final, sólo habrá un examen al terminar el semestre, en el que serán exigibles los contenidos expuestos en el temario. En julio, todos los alumnos tendrán el mismo examen que cubrirá el contenido completo del temario de la asignatura.

Evaluación continua
    Tipos de pruebas y peso en la nota final (recomendable superior al 35%):
  • 60 % Controles escritos.
  • 15 % Ejercicios periódicos.
  • 0% Trabajos individuales o en grupo.
  • 0 % Autoevaluación (AulaWeb, Mecfunnet).
  • 0 % Exposiciones orales en sesión pública.
  • 0 % Prácticas.
  • 25 % Otros (especifíquese):  "Portafolio del alumno": resumen de la actividad en cuanto a trabajos, prácticas, ejercicios, simulaciones, resultados, etc., a lo largo del curso
Examen final
    Nota mínima exigible en examen final: 5

EVALUACIÓN DE LAS CAPACIDADES Y HABILIDADES
Igual que en la evaluación de conocimientos 
EVALUACIÓN DE LAS COMPETENCIAS GENÉRICAS
Igual que en la evaluación de conocimientos. 
BIBLIOGRAFÍA
 Apuntes de la asignatura de Máquinas e Instalaciones Hidráulicas
 Juan Luis Prieto Ortiz , 2015

 Mecánica de Fluidos
 Crespo, A Editorial Thomson, 2006

 Wind Energy Handbook
 Tony Burton, David Sharpe, Nick Jenkins, Ervin Bossanyi Editorial John Wiley & Sons, Ltd, 2001

 Wind Energy Explained
 James F. Manwell, Jon G. McGowan, Anthony L. Rogers Editorial John Wiley & Sons, Ltd, 2010

 Hydrodynamics of Pumps
 C.E. Brennen Editorial Oxford Science Publications, 1994

 Teoría y Problemas de Máquinas Hidráulicas
 A. Viedma Robles, B. Zamora Parra , 2002 (ISBN: 9788493165048)

 Theoretical Aerodynamics
 L.M. Milne-Thomson Editorial Dover, 1958

 Aerodynamics of Wind Turbines
 Martin O. L. Hansen Editorial Earthscan, 2008

 Turbomáquinas Hidráulicas
 Claudio Mataix Editorial ICAI, 2011

 Problemas de Mecánica de Fluidos y Máquinas Hidráulicas
 Julio Hernández, Antonio Crespo Editorial UNED, 1996

 Fluid Mechanics and Thermodynamics of Turbomachinery
 S.L. Dixon Editorial Elsevier, 2010

 Hydraulic Machines: Turbines and Pumps
 G. Krivechenko Editorial CRC Press, 1994

RECURSOS
Apuntes de la asignatura. Licencias de software para prácticas de laboratorio en aula de informática. Bancos de ensayo, bombas y turbinas para prácticas en el laboratorio de "Mecánica de Fluidos"
INFORMACIÓN ADICIONAL