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SISTEMA ITESM


Ig-95-072. Sistemas de Refrigeración y aire acondicionado

(0-6-8) Requisito: No tiene

Equivalencia : No tiene


Ecuación de continuidad. Cantidad de movimiento en fluidos y transferencia de cantidad de movimiento. Conservación de Energía y transferencia de energía. Energía mecánica en fluidos. Entropía. Transferencia de masa. Refrigeración, Refrigeración Avanzada, Aire acondicionado, Sistemas de calefacción y aire acondicionado.

OBJETIVO GENERAL

Especificar, diseñar y modelar sistemas de enfriamiento, calefacción y aire acondicionado. Predecir el comportamiento térmico de cuartos fríos, bodegas de almacenamiento, alimentos y bebidas.

TEMAS Y SUBTEMAS DEL CURSO

  1. Ecuación de continuidad.
    1. Propiedades físicas de la materia.
    2. Densidades de sólidos, líquidos y gases.
    3. Ecuaciones de estado.
    4. Ley de la conservación de la materia.

  2. Ecuación de conservación de cantidad de movimiento.
    1. Ecuaciones constitutivas de movimiento.
    2. Ecuación de conservación de cantidad de movimiento.
    3. Factores de fricción.
    4. Características y propiedades de ductos, tubos y tuberías

  3. Ecuación de conservación de la energía y cargas térmicas.
    1. Propiedades termodinámicas.
    2. Relaciones termodinámicas.
    3. Ley de la conservación de la energía.
    4. Ecuación de conservación de energía
    5. Conservación de energía en sistemas cerrados.
    6. Conservación de energía en sistemas abiertos en estado estable.
    7. Conservación de energía en sistemas transitorios.
    8. Mecanismos de transferencia de calor. (Ecuaciones constitutivas: Ley de Fourier, Ley de enfriamiento de Newton, ley de Stefan Bottzmann.)

    3.10Mecanismos de transferencia de potencia.

    3.11 Evaluación de cargas térmicas.

    3.12 Estimación y medición de cargas térmicas.

  4. Ecuación de energía mecánica y diseño de ductos (Ecuación de Bernoulli).
    1. Ecuación de energía mecánica.
    2. Pérdidas de energía mecánica en tuberías y ductos.
    3. Pérdida de energía mecánica a través de válvulas y accesorios.
    4. Ecuación de Bernoulli para flujo incompresible.
    5. Ecuación de Bernoulli para flujo incompresible.
    6. Flujo adiabático y flujo isotérmico.
    7. Circuitos hidráulicos.
    8. Circuitos neumáticos.

  5. Ecuación de entropía.
    1. Segunda ley de la termodinámica.
    2. Entropía, una medida de la irreversibilidad de un proceso.
    3. Entropía, una medida del desorden.

  6. Ecuación de transferencia de masa, humidificación y dehumidificación.
    1. Ecuación de transferencia de masa.
    2. Ecuaciones constitutivas de transferencia de masa. (Ley de Fick)
    3. Transferencia de masa en ruedas entálpicas, cajas entálpicas, charolas entalpicas y recuperadores de energía en base a transferencia de masa.

  7. Refrigeración.
    1. Ciclo de refrigeración.
    2. Refrigeración por compresión.
    3. Refrigeración por absorción.
    4. Refrigeración avanzada (Trigeneración, en cascada, en etapas, etc).
    5. Sistemas de calefacción y enfriamiento.

  8. Aire acondicionado.
    1. Carta psicométrica.
    2. Aire acondicionado.
    3. Enfriadores evaporativos.
    4. Ahorro de energía con recirculación y reciclo.
    5. Ahorro de energía con ruedas entálpicas y cajas entálpicas.
    6. Ahorro de energía con Chillers.
    7. Máquinas de hielo.

  9. Aplicaciones de enfriamiento.
    1. Ciclo de refrigeración en alimentos.
    2. Enfriamiento de bebidas.
    3. Enfriamiento de lácteos.
    4. Enfriamiento de carnes rojas.
    5. Enfriamiento de carnes especiales.
    6. Enfriamiento de mariscos.
    7. Enfriamiento de frutas y verduras.
    8. Acondicionamiento de Invernaderos.

SESIONES DE LABORATORIO

  1. Propiedades de transporte. Conductividad térmica, viscosidad y difusividad.
  2. Pérdidas de energía en redes de flujo.
  3. Refrigeración.
  4. Aire acondicionado.
  5. Desempeño de superficies extendidas (aletas de enfriamiento).
  6. Sistemas de enfriamiento.
  7. Ahorro de energía en sistemas de aire acondicionado.

TIEMPO ESTIMADO POR TEMA

Tema 1 - 2 hrs.

Tema 2 - 2 hrs.

Tema 3 -12 hrs.

Tema 4 - 10 hrs.

Tema 5 - 4 hrs.

Tema 6 - 6 hrs.

Tema 7 - 6 hrs.

Tema 8 - 8 hrs.

Tema 9 - 6 hrs.

POLITICAS DE EVALUACION SUGERIDAS.

3 Exámenes parciales: 50%

6 Prácticas de Laboratorio: 10%

Tareas semanales: 10%

1 Examen final 30%

LIBRO DE TEXTO.

OTROS LIBROS DE CONSULTA:

Rogers and Mayhew

Engineering Thermodynamics Work and Heat Transfer

ISBN 0-582-04566-5

Longman 1996

Cengel

Heat Transfer

ISBN 0-07-011505-2

Mc Graw Hill, 1998

MATERIAL Y/O SOFTWARE DE APOYO

EES (Engineering Equation Solver) Software Program.

PERFIL DEL MAESTRO

Profesor con estudios de Maestría o Doctorado en el área de Ingeniería Térmica o Ingeniería Química.

 

 

Fecha de última actualización: 23 de junio del 2004 (IZ)