Turbomaquinas n

UNIVERSIDAD MICHOACANA DE SAN NICOLÁS DE HIDALGO FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA ÁREA: INGENIERÍA APLICADA Programa de la asignatura de: TURBOMAQUINAS CARRERA:

INGENIERÍA MECÁNICA MODULO: TERCERO DURACIÓN DEL CURSO SEMANAS: 32 HORAS TOTALES: 96 HORAS A LA SEMANA: 3 NÚMERO DE CRÉDITOS: 10  LABORATORIO: SI OBLIGATORIA: OPTATIVA: SI NO Es requisito indispensable  para acreditar una materia que incluye prácticas de laboratorio, que el alumno alumno apruebe las prácticas correspondientes. Este criterio es obligatorio para las evaluaciones ordinaria, extraordinaria y extraordinaria de regularización.

Seriación obligatoria antecedente: Mecánica de Fluidos Seriación obligatoria consecuente: ninguna OBJETIVO DEL CURSO: Que el alumno conozca las partes de una bomba centrífuga y su clasificación; además que tenga los conocimientos fundamentales para el diseño de las partes hidráulicas de la máquina y tenga las bases para el proyecto de sistemas de bombeo y selección de bombas centrífugas. TEMAS DEL PROGRAMA DE TURBOMAQUINAS CAPITULO 1 2 3 4 5 6 7 8

TITULO HORAS INTRODUCCIÓN 4 PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE LAS TURBOMÁQUINAS 18 LEYES DE SEMEJANZA 10 BOMBAS ROTODINÁMICAS 18 TURBINAS HIDRÁULICAS 12 COMPRESORES ROTODINÁMICOS 12 TURBINAS DE VAPOR Y GAS 12 BOMBAS DE POZO PROFUNDO 10 TOTALES 96

% 4% 19% 10% 19% 13% 13% 13% 10% 100%

% ACUM. 4% 23% 33% 52% 65% 77% 90% 100%

CONTENIDO DEL PROGRAMA PROGRAMA DE TURBOMÁQUINAS CAPITULO 1. INTRODUCCIÓN. Objetivo: El alumno conocerá las Turbomáquinas, su clasificación, su funcionamiento y su uso. 1.1. Clasificación de las las turbomáquinas. 1.1.1. Turbomáquinas hidráulicas (motrices y generatrices). 1.1.2. Turbomáquinas térmicas (motrices y generatrices). generatrices). CAPITULO 2. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO FUNCIONAMIENTO DE LAS TURBOMÁQUINAS. TURBOMÁQUINAS. Objetivo: El alumno desarrollará el principio de funcionamiento de las Turbomáquinas. 2.1. La máquina elemental o máquina máquina ideal. 2.2. Teoría de la la Hélice. 2.2.1. Introducción y análisis del alabe (pala). 2.2.2. Relaciones entre empuje y potencia. potencia. 2.3. Sistemas de referencia. 2.3.1. Inercial. 2.3.2. No inercial. 2.4. Forma integral de la ecuación de cantidad de movimiento angular y deducción de la ecuación de Euler. 2.5. Problemas de aplicación.

1 de 4

CAPITULO 3. LEYES DE SEMEJANZA. Objetivo: El alumno aplicará los principios de semejanza dinámica a las turbomáquinas 3.1. Grupos adimensionales importantes en máquinas de flujo incompresible. 3.2. Grupos adimensionales importantes en máquinas de flujo compresible. 3.3. Leyes de semejanza. 3.4. Curvas universales de comportamiento. CAPITULO 4. BOMBAS ROTODINÁMICAS. Objetivo: El alumno podrá dimensionar equipos y sistemas de bombeo, utilizando la información del fabricante. 4.1. Elementos constitutivos. 4.2. Tipos de bombas. 4.2.1. Centrifugas. 4.2.2. Flujo Mixto. 4.2.3. Flujo axial. 4.3. Triángulos de velocidades. 4.4. Carga teórica. 4.5. Primera y segunda forma de la ecuación de Euler. 4.6. Grado de reacción. 4.7. Altura manométrica. 4.8. Cavitación y Carga neta de succión positiva NPSH. 4.9. NPSH requerida y NPSH disponible. 4.10. Pérdidas, rendimientos y potencias. 4.11. comportamiento de las bombas. 4.12. Coeficientes y curvas características de funcionamiento. 4.13. Leyes de funcionamiento. 4.14. Velocidad específica. 4.15. Velocidad específica tipo. 4.16. Sistemas de Bombeo. 4.17. Problemas de aplicación. CAPITULO 5. TURBINAS HIDRÁULICAS. Objetivo: El alumno conocerá los principios de operación y características de las turbinas hidráulicas. 5.1. Elementos constitutivos. 5.2. Triángulos de velocidad. 5.3. Turbinas de impulso y reacción. 5.4. Centrales Hidroeléctricas. 5.5. Problemas de aplicación. CAPITULO 6. COMPRESORES ROTODINÁMICOS. Objetivo: El alumno conocerá los principios de operación y características de los principales tipos de turbocompresores. 6.1. Elementos constitutivos. 6.2. Triángulos de velocidad. 6.3. Ventiladores Centrífugos y de flujo axial. 6.4. Compresores Centrífugos y de flujo axial. 6.5. Potencia para una compresión isentrópica. 6.6. Potencia para una compresión isotérmica. 6.7. Problemas de aplicación. CAPITULO 7. TURBINAS DE VAPOR Y GAS. Objetivo: El alumno conocerá los principios de operación característicos de las turbinas de vapor y de gas. 7.1. Tipos de turbinas de vapor. 7.2. Triángulos de velocidades. 7.3. Análisis de turbinas de impulso y turbinas de reacción. 7.4. Tipos de turbinas de gas. 7.5. Las turbinas de vapor y gas en ciclos combinados. 7.6. Las turbinas de gas en la aviación. 7.7. Problemas de aplicación. 2 de 4

CAPITULO 8. BOMBAS DE POZO PROFUNDO. Objetivo: El alumno 8.1. Características de diseño. 8.1.1. Consideraciones de diseño. 8.1.2. Tolerancias. 8.1.3. Reducción de desgaste mínimo. 8.1.4. Diseño mecánico adecuado. 8.1.5. Tipo de impulsor (radial, semiaxial, axial). 8.1.6. Especificaciones de ingeniería, para bombas de rotores sumergibles. 8.1.7. Materiales de construcción. 8.2. Normas de diseño. 8.3. Selección de electrobombas. 8.3.1. Curvas de funcionamiento. 8.3.2. Capacidad. 8.3.3. Carga dinámica. 8.3.4. Potencia al freno. 8.3.5. Eficiencia. 8.3.6. Carga neta. 8.3.7. Succión positiva requerida. 8.4. Problemas de aplicación.

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Exposición oral Búsqueda de información documental por parte del alumno. Técnicas grupales para la resolución de ejercicios. Tareas y trabajos extra clase. Utilización de recursos audiovisuales y de tecnología de punta. Exposiciones por parte del alumno. Participación del alumno en clase. Participación activa del alumno en la construcción de su conocimiento. Seminarios. X Taller para la solución de Problemas. X Practicas de Laboratorio. Practicas de campo. Otras:

X X X X X X X X

ELEMENTOS DE EVALUACIÓN X X X X X X X X

Participación en clase. Ejercicios y trabajos realizados en el Taller. Trabajos y tareas extra clase. Exposición de temas de investigación en forma grupal e individual. Practicas de laboratorio reportadas por escrito. Participaciones. Examen por parciales. Examen departamental. Otros

3 de 4

PERFIL DEL DOCENTE CONOCIMIENTOS Termofluidos Diseño de Máquinas Hidráulicas

EXPERIENCIA PROFESIONAL

HABILIDADES

Haber trabajado en el Domino de la área asignatura

ACTITUDES Ética. Honestidad.

Haber impartido clase. Formación pedagógica.

Manejo de grupos Comunicación (transmisión de conocimiento). Capacidad de análisis y síntesis.

Compromiso con la docencia. Crítica Fundamentada. Respeto y Tolerancia.

Manejo de materiales didácticos.

Responsabilidad Científica.

Creatividad. Liderazgo. Capacidad para realizar analogías y comparaciones en forma simple.

Superación personal, docente y profesional. Espíritu cooperativo.

Capacidad para motivar al Auto Estudio, el Razonamiento y la investigación.

Puntualidad. Compromiso social.

BIBLIOGRAFÍA 1. GOLDEN F. M.-BATRES L.-TERRONES G. Termofluidos, turbomáquinas y máquinas térmicas. Cecsa. 1989 2. KADAMBI V.-PRASAD M. Conversión de energía. Volumen 3 Turbomáquinas. Limusa. 1984 3. MATAIX C. Turbomáquinas térmicas. Oxford. 2002 4. BATHIE W. W. Fundamentos de turbinas de gas. Limusa.1987 5. KARASSIK I. J.- CARTER R. Bombas centrífugas. Cecsa. 1980 6. White F. Mecánica de fluidos. McGraw-Hill. 1988 7. J.A. ROBERSON - C.T. CROWE. Mecánica de fluidos. McGraw-Hill. 8. KENNETH J. Mc. NAUGHTON. Bombas selección uso y mantenimiento. 9. GÓMEZ TORRES JOSÉ MANUEL. Bombas sumergibles”, tesis 10. IGOR KARASSIK/ RAY CARTER. Bombas centrifugas. 11. VIEJO ZUBICARAY MANUEL. Bombas teoría y aplicaciones. 12. KARASSIK-MESSINA. Pump hand book”

4 de 4