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Guia docente | |||||||||||||||||||||
| DATOS IDENTIFICATIVOS | 2011_12 | |||||||||||||||||||||
| Asignatura | INGENIERIA DE MOTORES DE AVIACION | Código | 00705011 | |||||||||||||||||||
| Enseñanza |
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| Descriptores | Cr.totales | Tipo | Curso | Semestre | ||||||||||||||||||
| 18 | Troncal | Segundo | Anual |
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| Idioma | ||||||||||||||||||||||
| Prerrequisitos | ||||||||||||||||||||||
| Departamento | ING.MECANICA,INFORMAT.AEROESP. |
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| Responsable |
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Correo-e | jccelf@unileon.es pcarm@unileon.es jgong@unileon.es |
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| Profesores/as |
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| Web | http:// | |||||||||||||||||||||
| Descripción general |
Capacitar al estudiante en el conocimiento riguroso de los diferentes tipos de aeromotores: motores alternativos y aerorreactores. |
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| Tribunales de Revisión |
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| Objetivos |
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Capacitar al estudiante en el conocimiento riguroso de los diferentes tipos de aeromotores: motores alternativos y aerorreactores. |
| Metodologías |
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Clases magistrales, clases de resolución y discusión de problemas, explicación y desarrollo de prácticas de laboratorio, tutorías individuales o grupales. Prácticas en Laboratorio. |
| Contenidos |
| Bloque | Tema |
| Parte 1: Motores Alternativos | 1.Ciclos termodinámicos para la producción de trabajo. Ciclos ideales con combustión a presión constante y a volumen constante. Diagramas P-V y T-S. Rendimiento del ciclo ideal. Ciclo indicado. Rendimiento de diagrama. Presión media indicada. Eficiencia de los dispositivos de trabajo. Presión media efectiva. 2.Renovación de carga. Rendimiento volumétrico. Factores que afectan al rendimiento volumétrico. Bloqueo de los conductos de admisión. Renovación de carga en motores de dos tiempos. Rendimiento de barrido. Velocidad media del émbolo. Variables de diseño y operación. Semejanza de llenado. 3.Combustión. Mezcla: requisitos de la mezcla aire-combustible. Dosados de mínimo consumo y máxima potencia. Rendimiento de combustión. Semejanza de combustión. Combustión en motores de encendido provocado. Combustión laminar y turbulenta. Variables de diseño y operación, Detonación y tiempo de retardo. Carburador básico. Inyección. Combustión en motores de encendido por compresión. Proceso de combustión. Variables de diseño y operación. 4.Arquitectura. Motor de encendido provocado de cuatro tiempos. Motor de encendido provocado de dos tiempos Motor de encendido por compresión. Para cada uno de ellos: Componentes. Tipos. Misiones. Requisitos funcionales. Fabricación. Tendencias. Disposición en motores pluricilíndricos. Componentes línea y soporte. Sistemas de distribución, encendido, inyección, refrigeración, lubricación, sobrealimentación, escape y puesta en marcha. Aplicaciones aeronáuticas. Comparación entre motores aeronáuticos y de automoción. 5.Sistema biela manivela. Cinemática del sistema-biela manivela. Velocidad instantánea del émbolo. Fuerzas alternativas y rotativas. Par motor. Forma del cigüeñal. Orden de encendido. Equilibrado. 6.Actuaciones. Rendimiento mecánico: pérdidas por bombeo, fricción y actuación de elementos auxiliares Actuaciones de motor de aspiración normal. Curvas de plena carga y carga parciales. Requisitos de diseño. Utilización de criterios de semejanza. Consumo y técnicas de minimización. Hélice. Reductores. Paso variable. Presión de admisión. Curvas características. 7.Sobrealimentación. Sobrealimentación: utilidad, tipos de compresores, potencia requerida, turbocompresores y regulación con la altura de vuelo. Actuaciones de motores sobrealimentados. Curvas características. 8.Contaminación. Gases de escape, efecto de los parámetros de diseño y operación. Consideraciones acerca del ruido. Silenciadores. |
| Parte II: Aerorreactores | 1.Configuración de aerorreactores. Tipo y configuración básica de aerorreactores: turborreactor puro, turborreactor de doble flujo, turbohélice, turboeje, estatorreactor, otros. Evolución histórica. Tendencias actuales y futuras. 2.Ecuaciones fundamentales de los aerorreactores. Empuje bruto. Resistencia. Empuje instalado. Empuje específico. Casos especiales que afectan al empuje. Consumo específico. Rendimiento motor y propulsor. Rendimiento total. Distribución del empuje. 3.Termodinámica de los aerorreactores. Ciclo termodinámico ideal. Rendimiento del ciclo. Maximización del rendimiento y del trabajo específico. Curvas de consumo específico-impulso específico en función de parámetros de diseño y operación. 4.Comportamiento motor y propulsor de los aerorreactores. Análisis del ciclo ideal de los distintos tipos de motor: estatorreactor, turborreactor puro, turborreactor con postcombustión, turborreactor de doble flujo, turborreactor de doble flujo con postcombustión y turbohélice. Desviaciones del ciclo ideal. Optimización del consumo específico. 5.Componentes del aerorreactor. Compresores y turbinas. Teorema fundamental de las turbomáquinas. Escalonamiento de impulso. Escalonamiento de acción. Acoplamiento compresor-turbina. Ejes múltiples. Compresores centrífugos. Compresores axiales. Parámetros característicos. Triángulos de velocidades. Álabes guía. Mapa de compresor. Surge. Proceso de diseño. Turbinas axiales. Solidez. Triángulos de velocidades. Tipos de perfiles. Refrigeración de álabes. Turbinas de flujo radial. Proceso de diseño. 6.Componentes del aerorreactor. Cámaras de combustión. Proceso de combustión. Encendido. Estabilidad de la combustión. Eficiencia. Tipos de cámaras. Distribución de flujos. Proceso de diseño. 7.Componentes del aerorreactor. Difusores y toberas. Difusores subsónicos. Resistencia. Difusores supersónicos. Formación de ondas de choque. Compresión interna. Compresión externa. Recuperación de presión. Geometría variable. Sangrado de capa límite. Tobera convergente. Tobera convergente-divergente. Eficiencia. Variación del área de salida. Influencia en el compresor. Reversa. Vectorización del empuje. 8.Sistemas incrementadores de empuje. Postcombustión. Estabilización de la llama. Pérdida de presión. Área de salida. Incremento de empuje y consumo del postcombustor ideal. Postcombustor real. Efecto de la inyección de agua en el compresor y la cámara de combustión. 9.Actuaciones. Componentes: tomas, compresores, cámaras de combustión, turbinas y toberas. Actuaciones del aerorreactor: síntesis de componentes, análisis dimensional y ecuaciones. Acopiamientos interno y externo. Líneas de funcionamiento. Resolución de sistemas multiejes. Curvas características. |
| Otras actividades |
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Visitas a empresas u organismos aeronáuticos. |
| Evaluación |
| descripción | calificación | ||
| Otros | Exámenes: uno para cada parte de la asignatura, motores altemativos y aerorreactores, que se deberán superar por separado. La puntuación de estos exámenes, de igual peso, constituirá el 85% de la nota final Trabajos individuales de carácter obligatorio:uno para cada parte de la asignatura, motores altemativos y aerorreactores. Una vez aprobados, constituirán el 15 % de la nota final. Prácticas de laboratorio de asistencia obligatoria |
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| Otros comentarios y segunda convocatoria | |||
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Exámenes: uno para cada parte de la asignatura, motores altemativos y aerorreactores, que se deberán superar por separado. La puntuación de estos exámenes, de igual peso, constituirá el 85% de la nota final Trabajos individuales de carácter obligatorio:uno para cada parte de la asignatura, motores altemativos y aerorreactores. Una vez aprobados, constituirán el 15 % de la nota final. Prácticas de laboratorio de asistencia obligatoria |
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| Fuentes de información |
| Acceso a la Lista de lecturas de la asignatura |
| Básica |
Jack D. Mattingly, Elements of Gas Turbine Propulsion, Mac Graw-Hlll, New York, 1988
J.B. Heywood, Intemal Combustion Englne Fundamentals, Mac Graw-Hlll, New York, 1988
Hill & Peterson, Mechanics and Thermodynamícs of Propulsion, Addison-Wesley Reading, Massachusets, 1992
E. Varela Arroyo, Motores altemativos I, ETSI Aeronáuticos, Madrid, 2001
M. Muñoz, Motores de combustión Interna altemativos, ETSI Aeronáuticos, Madrid, 1989 |
| Complementaria |
Jack D. Mattingly, Aírcraft Engine Design, American Institute of Aeronautics and Astronautics, New York, 1987
Cohen, Rogers & Saravanamutto, Gas Turbine Theory, Prentice Hall, Essex, 2001
Colin R. Ferguson, Internal Combustion Engines in Theory and Practice, John Wiley & Sons., New York, 1986
J.L. Montañes García, Motores de reacción y turbinas de gas, ETSI Aeronáuticos, Madrid, 2005
Rolls Royce, The Jet Englne, Rolls Royce , Derby, 1986
Martín Cuesta, Vuelo con motor altemativo, Paraninfo , Madrid, 1976 |