Semestres ofrecidos: 2022-2

El objetivo del curso es el de instruir, hasta el nivel de diseño. El estudiante desarrollará habilidades en el diseño de sistemas de conducción, selección de componentes de control y conversión de energía que manejan fluidos (líquidos y gases) que pueden ser considerados incompresibles. El curso incluye la realización de trabajo experimental para desarrollar habilidades de análisis sobre el desempeño de equipos de conversión de energía y los sistemas de conducción.

Semestres ofrecidos: 2017-1

This course is intended for an academic semester of Mechanical Engineering graduate students. Its objective is to provide thermodynamics students with solids concepts of classical and statistical thermodynamics, since statistical thermodynamics includes classical results. The course is organized in two basic sections. The first section includes classical thermodynamics concepts while the second section includes themes associated with the statistical thermodynamics. Classical section contains concepts such as state equations, first and second laws as well as their consequences and applications. Statistical section includes themes on gas kinetics, principles of both equilibrium statistical thermodynamics and classical and statistical thermodynamics, statistics of ideal gases, and finally, application of statistical models.

Semestresofrecido: 2016-2, 2018-2, 2020-2

Este es un curso electivo de maestría en el área de conversión de energía y mecánica computacional, con el cual se pretende instruir a estudiantes en los conceptos avanzados que rigen los procesos de transferencia de calor, para la solución de problemas de conducción, convección y radiación. Básicamente, los estudiantes adquirían habilidades para aplicar las ecuaciones de conservación (masa, energía y cantidad de movimiento) en las soluciones de problemas de transferencia de calor. En la parte de conducción se hará énfasis en soluciones analíticas y numéricas de problemas multidimensionales tanto en estado estacionario como transitorios, con diferentes condiciones de frontera. Adicionalmente, con el estudio de la convección, se pretende desarrollar la habilidad de los estudiantes para calcular coeficientes de transferencia de calor por convección, para diferentes geometrías y diferentes tipos de flujo. En la parte final se analizarán problemas avanzados de transferencia de calor por radiación.

Semestre ofrecido: 2017-1, 2019-1, 2021-1

Los procesos de combustión han sido usados ampliamente por el hombre desde tiempos remotos. Tecnológicamente han evolucionado desde cuando fueron usados por nuestros antepasados como fuente de calor (combustión de madera) para amainar el frio, hasta hoy cuando son usados en sofisticadas máquinas de ingeniería tales como calderas, turbinas, motores de combustión interna etc. Este curso pretende instruir a estudiantes de pregrado en los conceptos fundamentales que rigen los procesos de combustión y su aplicación en problemas de ingeniería. Presupone conocimientos básicos en termodinámica, mecánica de fluidos, transferencia de calor y calculo vectorial. En la parte introductoria del curso se hace referencia a los conceptos básicos de termodinámica (primera y segunda ley y mesclas de gases ideales y reales y sus propiedades). Posteriormente serán tratados aspectos fundamentales en la combustión de gases, líquidos y sólidos tales como: estequiometria, termoquímica, primera ley de la termodinámica para sistemas cerrados y abiertos, temperatura de llama, generación de entropía para sistema reactivos y los criterios de dirección de reacciones químicas. Otros aspectos como química cinética de reacciones (heterogéneas y homogéneas) y pirolisis de sólidos serán tratados en la parte intermedia del curso.

Semestres ofrecidos:  2019-2, 2021-2

Este es un curso electivo de maestría en el área de conversión de energía y mecánica computacional, con el cual se pretende instruir a estudiantes en los conceptos avanzados que rigen la dinámica de los fluidos incompresibles. Básicamente, los estudiantes adquirían habilidades para aplicar y solucionar las ecuaciones de conservación en las soluciones de problemas de dinámica de fluidos. El curso inicia con unas bases y conceptos matemáticos necesarios durante el curso, continua con la descripción cinemática del movimiento de un fluido para luego introducir y deducir las leyes básicas que rigen la dinámica de los fluidos (masa, cantidad de movimiento y energía) incluyendo las ecuaciones constitutivas. También, se discuten todas las simplificaciones posibles de las ecuaciones gobernantes haciendo énfasis en la incompresibilidad (Ecuaciones de Navier-Stokes). Finalmente, se discuten algunos conceptos de flujo rotacionales en 2D y 3D así como la dinámica de la vorticidad.

Semestres ofrecidos: 2016-1, 2018-1, 2020-1, 2022-1

El objetivo general de este curso es darle al estudiante una visión integral de los sistemas y equipos industriales de conversión de energía, (sea para suministro ó consumo) y hacer uso de los principios básicos de la ingeniería para analizar el comportamiento y la eficiencia energética de dichos sistemas y equipos. El curso está orientado al desarrollo de conocimientos que permitan el análisis, diseño y selección de equipos de conversión de energía frecuentemente utilizados en la industria, teniendo en cuenta la transición energética que está viviendo el país.

Semestre ofrecido: Anualizado desde 2022-2

En este curso se profundiza y se integran los conceptos estudiados en los cursos Termofluidos I y II. Se estudia la transferencia de calor por convección natural, la radiación y modos mixtos. Se discuten los diferentes tipos intercambiadores de calor y las técnicas para su análisis y dimensionamiento. Finalmente, se introducen los ciclos ideales de potencia (ciclo de Otto, ciclo Diesel y ciclo de Brayton) y refrigeración y se utilizan como base para el análisis y diseño de sistemas industriales.

Semestre ofrecido: Todos

Termofluidos II es el segundo curso de una serie de dos asignaturas obligatorias en el área de Conversión de Energía. La primera parte del curso se centra en el entendimiento de la naturaleza de la viscosidad en fluidos incompresibles, adiabático e isotérmicos y su impacto en el análisis de flujos internos y externos. Esta primera parte conecta con el final de Termofluidos I, donde se discuten los fluidos incompresibles, pero con efectos viscosos despreciables. En el caso de flujos internos, se hace especial énfasis en el cálculo de perdidas en tuberías y el estudio de sistemas de bombeo. La segunda parte del curso introduce el problema de la transferencia de calor, inicialmente en solidos (Conducción) y luego en fluidos (Convección forzada). El estudio de la transferencia de calor en solidos permite extender este concepto al objetivo final del curso que es el análisis de flujos internos y externos que sean incompresibles, viscosos y con transferencia de calor. Por supuesto, todos los diferentes casos de estudio se hacen en el marco tanto de la primera como de la segunda ley de la termodinámica. Todos estos conceptos completan la fundamentación requerida para los problemas aplicados que serán estudiados en termofluidos III y sistemas de conversión de energía.

Semestre ofrecido: Todos

Termofluidos I es el primer curso de una serie de dos asignaturas obligatorias en el área de Conversión de Energía. La primera parte del curso se centra en el entendimiento de la primera y la segunda ley de la termodinámica para el análisis de sistemas macroscópicos básicos (cerrados y abiertos) y su iteración con el entorno, haciendo énfasis en el estudio de las formas y transferencia de la energía (calor y trabajo). Adicionalmente, se estudiarán las propiedades de sustancias puras y su determinación haciendo uso de tablas y algunas herramientas computacionales. Finalmente, se introducen algunos conceptos de mecánica de fluidos como un caso particular de la termodinámica en el caso de fluidos incompresible para estudiar los casos de hidroestática y flujo ideal (ecuación de Bernoulli y 2da ley de Newton). Con esto se cubren los fundamentos de las leyes básicas de las ciencias térmicas y de fluidos para ser extendidas y aplicadas en los cursos de Termofluidos II y III.