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Lab. de Térmicas
Termodinámica II
Plantas

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA

FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA

FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA

 

 

PLANTAS TÉRMICAS

Segundo semestre de 2005

Código: IM833

Prerrequisito: Transferencia de Calor 

Intensidad semanal: 4 horas

Profesor: Juan Esteban Tibaquirá G.

E-mail: juantiba@utp.edu.co. Web: www.utp.edu.co/~juantiba

 

Objetivo general

 

Objetivos específicos

 

CONTENIDO

 

1.      Introducción, repaso de termodinámica y transferencia de calor

Termodinámica y energía; Leyes de la termodinámica; Sistemas dimensionales; Sistemas termodinámicos; Clases de energía; Primera ley para un sistema cerrado; Calores específicos; Primera ley para un volumen de control; Proceso reversible; Proceso irreversible; Máquina térmica; Refrigerador; Eficiencia térmica; Coeficiente de operación; Ciclo de Carnot; Desigualdad de Clausius; Entropía como propiedad termodinámica; Diagrama temperatura contra entropía; Diagrama de Mollier; Segunda ley para un sistema cerrado; Segunda ley para un volumen de control; Intercambiadores de Calor; Diagramas de evolución de temperaturas en intercambiadores; Ejemplos y problemas propuestos. 

 

2.      Análisis exergético

Disponibilidad; Estado muerto; Trabajo reversible; irreversibilidad; Eficiencia de un ciclo; Eficiencia térmica práctica; Eficiencia térmica lógica; Función de Gibbs; Análisis de la segunda ley en sistemas cerrados; Análisis de la segunda ley en sistemas de flujo permanente; Análisis de la segunda ley en sistemas de flujo no permanente.

 

 

 3.      Plantas de vapor (Ciclo Rankine)

Introducción; Calderas; Condensadores; Torres de enfriamiento; Ciclo simple ideal; Ciclo simple real; Modificaciones al Ciclo Rankine; Ciclo con regeneración real; Ciclo con recalentamiento real ; Ciclo con regeneración y recalentamiento real; Ejemplos y problemas de diseño térmico a partir de una necesidad energética.

 

4.      Plantas de gas (Ciclo Brayton)

Introducción; Ciclo simple ideal; Ciclo simple real; Modificaciones al Ciclo Brayton; Ciclo con regeneración real; Ciclo con recalentamiento real ; Ciclo con regeneración y recalentamiento real; Ciclo con regeneración recalentamiento e interenfriamiento real; Ejemplos y problemas de diseño térmico a partir de una necesidad energética.

 5.     Ciclos combinados

 

EVALUACIÓN

 

  

BIBLIOGRAFÍA

 

·         EL-WAKIL, M.M. Power Plant Technology. International edition. Singapore: McGraw Hill. 1984.

 

·         BATHIE, William W. Fundamentals of gas turbines. Second edition. USA: John Wiley & Sons, Inc. 1996.

 

·         HAYWOOD, R.W. Ciclos termodinámicos de potencia y refrigeración. Segunda edición. México: Limusa. 1999.

 

·         VAN WYLEN, Gordon, Claus Borgnakke and Richard Sonntag. Fundamentals of Thermodynamics.  Fifth edition. USA: John Wiley & Sons, Inc. 1998.

 

·         CENGEL, Yunus y Michael Boles. Termodinámica. Cuarta edición. México: McGraw Hill. 2003.

 

·         WARK, Kenneth y Donald Richards. Termodinámica. Sexta edición. España: McGraw Hill. 2001.

 

·         CENGEL, Yunus y Michael Boles. Termodinámica Tomo I y II. Segunda edición. México: McGraw Hill. 1996.

 

JONES, J.B. y Dugan R.E.. Ingeniería Termodinámica. Primera edición. México: Prentice Hall Hispanoamericana S.A.. 1997