UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAOFACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRICA Y ELECTRONICA UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA ELÉCTRICA SILABO I. DATOS INFORMATIVOS ASIGNATURA CÓDIGO CURSO CARÁCTER PREREQUISITOS CRÉDITOS HORAS TEORÍA HORAS PRÁCTICA HORAS LABORATORIO CICLO ACADÉMICO SEMESTRE PROFESOR : : : : : : : : : : : TURBOMÁQUINAS CI0612 OBLIGATORIO CI0404 03 03 00 00 VI 2012-B Ing. GARCÍA PÉREZ, Mario Alberto II. SUMILLA El curso de Turbomáquinas es de naturaleza teórico, tiene como propósito proporcionar los conocimientos para la comprensión de los mecanismos de transformación de energía: de hidráulica a mecánica, a través de las turbinas hidráulicas, de vapor y de gas; y de mecánica a hidráulica, a través de las bombas, ventiladores, compresores, etc. Abarca el estudio de: Clasificación de las turbomáquinas. Análisis del proceso de transferencia de energía. Ecuación de Euler. Grado de reacción. Turbinas hidráulicas. Principios de funcionamiento. Curvas características de turbinas. Regulación. Bombas rotodinámicas. Regulación y curvas características de bombas. Alturas críticas. Cavitación y golpe de ariete en turbomáquinas. III. OBJETIVOS GENERALES Impartir los fundamentos teóricos de las turbomáquinas hidráulicas. Analizar el comportamiento del agua en su paso por los distintas máquinas de fluidos e identificar los principales problemas que se presentan al utilizar la energía del agua en las centrales hidroeléctricas. IV. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Al finalizar el curso, el estudiante deberá ser capaz de: Identificar varios tipos de bombas y turbinas; así como entender su funcionamiento. Efectuar el diseño y selección apropiada de turbinas para una central hidroeléctrica. V. PORCENTAJES DE FORMACIÓN PROFESIONAL POR OBJETIVOS Y POR COMPETENCIAS Por objetivos: 40% Por competencias: 60% VI METODOLOGIA Los conocimientos se impartirán mediante exposiciones teóricas y técnicas en aula o en salones de ayuda audiovisuales. Se propondrán métodos de estudios y de análisis de problemas. Además, para afianzar estos conocimientos, se contará con proyección de videos técnicos y se planificará una visita a una central hidroeléctrica VII SISTEMA DE EVALUACION VIII. CONTENIDO PROGRAMÁTICO ANALÍTICO Y CALENDARIZACIÓN Semana 01 CAPITULO I. CONCEPTOS FUNDAMENTALES 1.1 Introducción al curso 1.2 Definición de la turbomáquinas. 1.3 Clasificación de las turbomáquinas. Turbinas, Bombas, Ventiladores y Compresores. Trabajo de Investigación No. 01 Semana 02 1.4 Turbinas de acción y de reacción. Principios de funcionamiento. 1.5 Ecuaciones básicas: Fuerza sobre álabes fijos y en movimiento. Potencia teórica de las turbinas de acción. ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA ELECTRICA 1 TURBOMÁQUINAS Modelo y Prototipo.5 Pérdidas. Trabajo de Investigación No.4 Regulación de turbinas de acción y de reacción. Potencias y Rendimientos en Turbinas. 2.5 Criterios para la selección de turbinas (Continuación) 4.2 Altura de Euler. Mecánica de Fluidos y Máquinas Hidráulicas. Semana 03 CAPITULO II.4 Leyes de Semejanza para Turbinas y Bombas.9 Aplicaciones. Pedro Fernández Diez Semana 06 CAPITULO III. Reynolds.6 Aplicaciones Semana 05 2. Bibliografía recomendada: Motores hidráulicos. 02 Semana 10 4.6 Curvas características de turbinas y bombas. 03 Semana 11 4.3 Triángulos de velocidades. 2. Quantz. L.1 Clasificación de las turbinas según el Número Específico de Revoluciones 4.3 Características del diseño mecánico de las turbinas Francis.4 Aplicación de la ecuación de Euler a las bombas. Claudio Mataix. Grado de Reacción. SELECCIÓN DE TURBINAS 4. 3. Claudio Mataix. 3. 5. Altura Útil y Altura Neta. TRANSFERENCIA DE ENERGIA EN LAS TURBOMAQUINAS 2.3 Regulación Directa e Indirecta.7 Aplicación de la ecuación de Euler a las Turbinas. 2. 2. Weber y Euler. Trabajo de Investigación No.4 Criterios para la selección de turbinas. Bibliografía recomendada: Mecánica de Fluidos y Máquinas Hidráulicas. Pedro Fernández Diez Semana 08 EXAMEN PARCIAL Nº 1 Semana 09 CAPITULO IV.UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRICA Y ELECTRONICA Bibliografía recomendada: Motores hidráulicos.3 Leyes de Similitud: Froude.2 Características del Diseño Mecánico de las turbinas Pelton. REGULACION DE TURBINAS HIDRAULICAS 5. 2.1 Ecuación de transferencia de Euler. 4.6 Aplicaciones. Altura Útil o Teórica. Semana 04 2. Cinemática y Dinámica. Claudio Mataix. Bibliografía recomendada: ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA ELECTRICA 2 TURBOMÁQUINAS . 3. Mach.8 Pérdidas. L. 5.5 Número Específico de revoluciones. Turbinas Hidráulicas. LEYES DE SEMEJANZA DE LAS TURBOMAQUINAS 3. Wilfredo Jara T. Turbinas Hidráulicas. Quantz.2 Condiciones de Semejanza: Geométrica.2 Regulación Taquimétrica. Potencias y Rendimientos en Bombas. 2. 5.1 Regulación Manual y Automática. Máquinas Hidráulicas. Semana 12 CAPITULO V. Semana 07 3.1 Experimentación en modelos. 3. Bibliografía recomendada: Mecánica de Fluidos y Máquinas Hidráulicas. Semana 14 6.UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRICA Y ELECTRONICA Mecánica de Fluidos y Máquinas Hidráulicas. Gustavo Gili. Aprovechamientos Hidroeléctricos y de bombeo. Presiones a lo largo de la tubería.3 Cavitación en Bombas. CAVITACION Y GOLPE DE ARIETE.4 El fenómeno del Golpe de Ariete. Wilfredo Jara T. APROVECHAMIENTOS HIDROELÉCTRICOS Y DE BOMBEO Humberto Gardea Villegas. Pedro Fernández Diez. 6.2 Cavitación en Turbinas. IX. diámetro económico. 6. 1995 TURBINAS HIDRÁULICAS. Ed. Humberto Gardea Villegas.5 Golpe de Ariete en Turbinas: Fórmulas de Joukowsky. 2004. Perú. Departamento de Ingeniería Eléctrica de la universidad de Cantabria. MOTORES HIDRÁULICOS L. INIFIM-UNI. Trabajo de Investigación No. Trillas.UNED ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA ELECTRICA 3 TURBOMÁQUINAS . Ed. 1998. Segunda Ed. 04 Bibliografía recomendada: Máquinas Hidráulicas. MÁQUINAS HIDRÁULICAS Wilfredo Jara T. Ed. 6. Semana 16 EXAMEN FINAL Semana 17 Examen sustitutorio BIBLIOGRAFIA MECANICA DE FLUIDOS Y MÁQUINAS HIDRÁULICAS Claudio Mataix.Quantz. Harla-México. 6. Semana 13 CAPITULO VI. Barcelona. Michaud y Allievi.6 Tubería forzada: Cálculo del espesor.1 El fenómeno de la cavitación. Lima. España. José María Hernández Krahe . Semana 15 6. MÁQUINAS HIDRÁULICAS. Claudio Mataix. Fondo Ed.