ENGINYERIA INDUSTRIAL FLUIDOTÈRMIA Guia de l’assignatura ENGINYERIA INDUSTRIAL 25104 Fluidotèrmia. Guia de l’assignatura Aprovada en C.A.A d edata 8/06/05 1 Crèdits: 7.5 (4.5 Teoria, 1.5 Problemes, 1.5 Laboratori) Crèdits ECTS: 6 Tipus Optativa Coordinador: ANDRÉS NAVARRO Altres Professors: MIQUEL TORRENT, JOSÉ LUÍS MENDOZA Departament: Mecànica de Fluids Presentació Coneixements previs Mecànica de Fluids Camps professionals Enginyeria Industrial (fluids i energètica), enginyeria ambiental, enginyeria de processos. Relació amb altres assignatures Transport de Calor y Massa, Projectes de Fluidotèrmia, Tecnologia Energètica (Fonts d’Energia) Objectius generals Introduir les aplicacions tecnològiques més importants, del flux i transport de calor i massa en Mecànica de Fluids, especialment al camp dels mitjans porosos, i amb aplicacions a l'Enginyeria Industrial. En les dites aplicacions s'analitzen distints processos industrials, així com les característiques bàsiques de càlcul dels equips més empleats. Temari Mòdul 1. Flux i transport en mitjans porosos 1.- Introducció als Mitjans Porosos. Continguts: propietats, equacions fonamentals, el cicle hidrològic i les aigües subterrànies, el flux al terreny, difusió molecular. 2.- Dispersió hidrodinàmica. Continguts: concepte i equació de transport (ADE), solucions analítiques, transport de calor i massa en mitjans porosos. ENGINYERIA INDUSTRIAL 25104 Fluidotèrmia. Guia de l’assignatura Aprovada en C.A.A d edata 8/06/05 2 Mòdul 2. aplicacions industrials del flux i transport en mitjans porosos 1.- Absorció i equips d’absorció. Continguts: Absorció física i química. Models matemàtics. Aplicacions. Transport reactiu. 2.- Introducció a la filtració. Continguts: Filtració de líquids. Llits de sorra. Filtració de gasos. Filtres de teixit. Filtració al terreny. 3.- Absorció i equips d'absorció. Continguts: Models fenomenològics. Desorció o “Stripping”. Reactors de llit empaquetat. Descripció. Equacions bàsiques. Dimensionamient d'equips. Mòdul 3. Aplicacions tèrmiques i energètiques 1.- Energia Geotèrmica. Continguts: Origen. Centrals Geotèrmiques. Explotació de l'Energia Geotèrmica. Modelització de sistemes Geotèrmics. 2.- Flux i transport en mitjans turbulents. Continguts: Introducció. Equacions mitjanades. Rajos i plomalls. Aplicacions en fluids compressibles (càlcul de xemeneies). 3.- Turbulència i fluids incomprensibles. Continguts: Rajos: equacions bàsiques. Dispersió en canals. Disseny d'emissaris submarins. 4.- Energia Hidràulica. Continguts: Vessament superficial. Mètodes hidroelèctriques. Tipus bàsics de turbines. d'aforament. Hidrologia estadística. Centrals Mòdul 4. Instal·lacions 10.- Disseny d'instal·lacions fluidotérmicas de captació i transport de fluids. Continguts: Tipus d'instal·lacions. Punt de funcionament d'una instal·lació. Criteris de càlcul i disseny. Aplicacions pràctiques. Objectius específics dels mòduls n Mòdul 1. Flux i transport en mitjans porosos Introduir els conceptes bàsics i propietats que governen el flux i transport en medis porosos n Mòdul 2. Aplicacions Industrial Abordar les aplicacions industrials i ambientals més importants dels medis porosos. n Mòdul 3. Aplicacions tèrmiques i energètiques Estudiar les característiques i el funcionament de sistemes energètics geotèrmics i hidràulics. n Mòdul 4. instal·lacions Abordar el funcionament d’instal·lacions industrials fluidotèrmiques. ENGINYERIA INDUSTRIAL 25104 Fluidotèrmia. Guia de l’assignatura Aprovada en C.A.A d edata 8/06/05 3 Metodologia de treball L'assignatura s'organitza en classes de teoria (3h/setmana), classes de problemes (1h/setmana) i classes pràctiques (2h/15 dies), on s'apliquen i/o visualitzen els conceptes i fenòmens estudiats a les classes de teoria. Sessions teoria, problemes n Sessió presencial 1: Teoria (2 sessions/setmana) 3hores/setmana n Sessió presencial 2: Problemes (1 sessió/setmana) 1hora/setmana n Sessió presencial 3: Pràctiques (1 sessió/2 setmanes) 2 hores/setmana Pràctiques, laboratoris n Pràctica 1: Flux en medis porosos n Pràctica 2: Filtres de sorra. Recarrega artificial n Pràctica 3: Modelització del transport de massa en medis porosos n Pràctica 4: Experimentació amb una columna de relleno n Pràctica 5: Simulació d’emissaris submarins n Pràctica 6: Assaig de “Soil Vapor Extraction”. n Pràctica 7: Dimensionament d’un sistema de bombeig d’aigua subterrània Organització en mòduls i temps de dedicació de l’estudiant Mòdul Mòdul 1: Flux i transport en mitjans porosos Mòdul 2: Aplicacions Industrials Mòdul 3: Aplicacions tèrmiques i energètiques Mòdul 4: Instal·lacions Temps de Classe 20 hores 14hores 28 hores 12hores Temps d’estudi 20 hores 14 hores 28 hores 12 hores Materials Bibliografia bàsica Virto, L. Mecánica de Fluidos: Fundamentos II. Ed. Politex. UPC (1995). Bear, J. Dynamics of fluids in porous media. Elsevier (1988). Kaviany, M. Principles of Heat Transfer in Porous Media. Ed. Springer-Verlag (1995). Temps total 40 hores 28 hores 56 hores 24 hores ENGINYERIA INDUSTRIAL 25104 Fluidotèrmia. Guia de l’assignatura Aprovada en C.A.A d edata 8/06/05 4 Mc Cabe, W.L.; Smith, J.C. y Harriot, P. Operaciones unitarias en Ingeniería Química, McGraw-Hill (1998). Bibliografia complementària Instituto de La Energía de España, Energía Geotérmica. IGME, Madrid (1984). De Lora, F., Miro, J. Técnicas de Defensa del Medio Ambiente, Vols 1 y 2. Ed. Labor (1978). Perry, R.H. y Green, D.W. Perry´s Chemical Engineering Handbook, Ed. McGraw-Hill (1997). Custodio, E. Y Llamas, M.R. Hidrología Subterránea, Ed. Omega, Barcelona, 2 vol. (1983). Avaluació Una prova final (50%), una avaluació de pràctiques (20%), elaboració i defensa en públic d'un tema específic (30%). Entrega pràctiques: 7 dies després de la realització.