Search

[SPA] Esta tesis doctoral se presenta bajo la modalidad de compendio de publicaciones. En las últimas dos décadas, el mundo ha experimentado un significativo crecimiento en el consumo de energía. Además, el sector residencial representa aproximadamente un tercio del consumo total de energía, con alrededor del 70% utilizado para calefacción de agua y calefacción de edificios. El crecimiento de los sistemas solares de agua caliente sanitaria acoplados a colectores solares es especialmente notable. Sin embargo, a pesar de su crecimiento, aún existen desafíos por superar. La principal desventaja es la intrínseca intermitencia de la energía solar. Por lo tanto, el almacenamiento energético es esencial para la integración de fuentes de energía renovable intermitentes. Una de las soluciones empleadas en los últimos años para reemplazar los métodos de almacenamiento tradicionales son los Materiales de Cambio de Fase (PCMs, por sus siglas en inglés). No obstante, presentan algunos problemas que deben ser tomados en consideración. Uno de los más importantes es la baja conductividad térmica que afecta principalmente al proceso de liberación de energía. En esta tesis doctoral se plantea una solución novedosa que busca eliminar mediante técnicas de rascado la formación de la capa de PCM solidificado en las superficies de transferencia de calor. El Intercambiador de Calor de Superficie Rascada (SSHE, por sus siglas en inglés) diseñado, construido y estudiado en este trabajo permite aumentar la tasa de transferencia de calor con un flujo de calor casi constante, lo que lo hace adecuado para la generación de agua caliente doméstica. Se han obtenido incrementos entre el 62% y el 95% en la tasa de liberación de energía frente al caso de un intercambiador convencional (sin rascado). Asimismo, se ha completado un estudio paramétrico para evaluar la influencia de los diferentes parámetros de operación. En él se demostró la existencia de una frecuencia crítica de rascado, más allá de la, [ENG] This doctoral dissertation has been presented in the form of thesis by publication. In the last two decades, the world has experienced significant growth in energy consumption. In addition, the residential sector accounts for approximately one-third of the total energy consumption, with around 70% used for water heating and building heating. The growth of solar domestic hot water systems coupled with solar collectors is particularly notable. However, despite its growth, there are still challenges to overcome. The main drawback is the intrinsic intermittency of solar energy. Therefore, energy storage is essential for integrating intermittent renewable energy sources. One of the solutions employed in recent years to replace traditional storage methods is Phase Change Materials (PCMs). However, they present some issues to consider. One of the most important is the low thermal conductivity, which mainly affects the energy release process. This doctoral thesis proposes a novel solution that seeks to eliminate the formation of the solidified PCM layer on heat transfer surfaces using scraping techniques. The Scraped Surface Heat Exchanger (SSHE) designed, built, and studied in this work allows for an increase in the heat transfer rate with nearly constant heat flux, making it suitable for domestic hot wáter generation. Increases between 62% and 95% in the energy release rate have been obtained compared to a conventional exchanger (without scraping). Furthermore, a parametric study has been conducted to assess the influence of different operating parameters. It demonstrated the existence of a critical scraping frequency, beyond which increasing the frequency does not result in significant improvements in energy extraction. From this parametric study, a correlation was obtained that allows predicting solidification time as a function of the involved dimensionless operating parameters (Peclet, Stefan, Fourier numbers, and scraping frequency). Additionally, the long-term

The use of wire-coils is especially relevant at low Reynolds numbers (below the critical number to turbulent flow in smooth tubes) according to its inherent positive features such as the advance of transition onset and, if they present suitable geometric characteristics, the establishment of an extended transitional flow in a critical Reynolds number interval [ReCL − ReCT ], with a predictable friction coefficient and Nusselt number. This paper presents the experimental validation of a new methodology based on the evaluation of a non-dimensional geometry-based parameter: the TSP (Transition Shape Parameter) that allows to predict the friction coefficient evolution with wire-coil inserts and enables to compute the extension of the transitional flow region. The close relationship between hydraulic and thermal performance of wire-coil inserts makes this methodology a valuable tool for selecting the most appropriate wire-coil geometry for a given tubular heat exchanger. It is observed that to promote an increase in heat transfer, the value of the ReCL of the wire coil must be less than the operating Reynolds number range of the equipment. Thus, the ReCL − ReCT interval of the insert should fall into this range. In order to validate the methodological approach, an application to harp-type solar thermal collectors with typical Reynolds number range [40–6000] is presented. Four representative wire-coils, with a wide geometrical range characterized by TSP values of 759, 196, 35.3 and 3.1 (exhibiting significant differentiated behaviours in their friction factor curves and critical Reynolds numbers) were inserted inside the risers of a modified solar collector and experimentally tested at laboratory conditions. Static temperature at different locations at the absorber plate, and pressure drop were measured to obtain friction factor and Nusselt number inside riser covering the laminar, transitional and low-turbulent regions. For a general application with friction factor cons

In this work, a novel design of a real scale Scraped Surface Heat Exchanger (SSHE) for solar LTES has been developed and experimentally tested. The main issue in PCM heat exchangers is the growth of a solid layer at the heat transfer walls during the latent energy extraction/discharging, that lowers heat transfer. The removal of the solidified PCM through scraping increases the heat transfer rate with nearly constant heat flux. Those characteristics make it suitable for domestic hot water generation. Discharging tests have been performed in scraping and no scraping modes (SM and nSM). The heat release rate in SM has shown to be between two and three times higher than in nSM. Moreover, in SM there is a complete extraction of the available latent energy (11.9 MJ) in a short period, compared to nSM. Additionally, a performance comparison between the developed SSHE and those available in open literature has been done. The results of heat release density (4 kW/m2) and overall heat transfer coefficient (1000 W/m2K) have shown similar values, though the scraping mechanism, the rotational speed, the size and their energy capacity are different. The developed design is an appropriate technology to increase the efficiency in solar LTES.

The long-term stability of a Phase Change Material (PCM) is a key point for its selection in energy storage devices. This work studies the suitability of a commercial paraffin wax in an active scraped surface heat exchanger for solar energy storage purposes. In these devices, the continuous scraping of inner walls during solidification removes PCM and increases the released heat. Hence, the PCM is affected by a high level of shear stress. In order to study a potential degradation of the paraffin, a novel accelerated procedure has been designed for obtaining samples with a different number of thermal and scraping cycles. The procedure allows to evaluate the effect of shear stresses, thermal cycles and their combined effects separately. Up to 3000 cycles have been generated, which accounts for around 8 years of continuous daily work in the heat exchanger. The measurements through Differential Scanning Calorimetry, rheometry and thermal conductivity analysis have shown that neither the thermal nor the scraping cycling have a significant impact on the paraffin thermo-physical properties. According to the findings reported in this work, paraffin wax RT44HC can be successfully used in scraped surface heat exchangers. It is expected that other commercial paraffins would be also suitable since most of them share the fact of being blends of alkanes and other hydrocarbons.

[ESP]En este trabajo se procederá al diseño e instalación de un acumulador de materiales de cambio de fase que nos sirva de base sobre la que poder medir la eficacia de acumuladores más complejos y eficientes con el fin de cuantificar el margen de mejora de éstos últimos. [ENG]This work is based on designing and installing a Phase Change Material accumulator in order to study and compare it with more complex and efficient accumulators that are already built, to see how efficient they really are or how efficient can they get.

[SPA] En este Trabajo Fin de Estudio, se van a estudiar las propiedades termofísicas de un Material Cambio de Fase, la Parafina RT44HC, proporcionada por el distribuidor RUBITHERM. El campo estudio de este trabajo abarca el área de Mecánica de Fluidos de la Universidad Politécnica de Cartagena; donde se estudia la posibilidad del empleo de materiales PCMs (Materiales Cambio de Fase), como incorporación de este en un acumulador de energía solar térmica. La parte experimental de la medición de las propiedades termofísicas de las distintas muestras, ha sido llevado a cabo en el SIT (Servicio de Instrumentación Tecnológica) de la Universidad Politécnica de Cartagena; habiendo este proporcionado los siguientes equipos: Difractor de rayos X, calorímetro diferencial de barrido y reómetro. La parte experimental citada anteriormente, se realizará en torno a tres condiciones de para la muestra diferentes, es decir, todas las muestras son de Parafina RT44HC. Sin embargo, esta se encontrará en tres estados: Antigua, nueva y nueva-degradada. [ENG] In this End of Study Project, the thermophysical properties of a Phase Change Material, Paraffin RT44HC, will be studied, analyzed by the distributor RUBITHERM. The field of study of this work covers the Fluid Mechanics area of the Polytechnic University of Cartagena; where you can study the possibility of using PCM materials (Phase Change Materials), as modifications of this in a solar thermal energy accumulator. The experimental part of the measurement of the thermophysical properties of the different samples has been carried out at the SIT (Service of Technological Instrumentation) of the Polytechnic University of Cartagena; having provided the following equipment: X-ray diffractor, differential scanning calorimeter and rheometer. The experimental part mentioned above will be carried out around three different sample conditions, that is, all the samples are of Paraffin RT44HC. However, it is found in three states: Old, New, and New

ResumenLos títulos españoles de Grado y Máster desarrollan 4 tipos de competencias: básicas, específicas, generales y transversales. Las competencias básicas figuran en el RD 861/2010, son comunes para todos los títulos del mismo nivel (Grado/Máster) y son de tipo genérico. Las competencias específicas y las generales, en títulos que habiliten para el ejercicio de profesiones reguladas, vienen marcadas en las correspondientes Órdenes Ministeriales; ese es el caso de la mayoría de los títulos de edificación y de ingeniería. Además, las competencias del RD 1027/2011 del MECES son obligatorias, aunque no se recojan en las memorias de verificación de los títulos; estas competencias son similares a las básicas y también son comunes para todos los títulos del mismo nivel. Finalmente, los títulos que se evalúen según el programa de Sellos Internacionales de Calidad (SIC) de ANECA, para la obtención de sellos como el EUR-ACE®, tendrán que demostrar que integran también las competencias propias del sello solicitado.Las competencias transversales no están definidas en la legislación y, de hecho, es posible verificar un título que no incluya competencias de este tipo. Sin embargo, las competencias básicas y del MECES sí son obligatorias y, al igual que las transversales, son de tipo genérico. Para facilitar el reparto de competencias de estos tipos entre las asignaturas de un título y graduar su adquisición a lo largo de cada plan de estudios, la Universidad Politécnica de Cartagena (UPCT) diseñó un conjunto de 7 competencias transversales, cada una con tres niveles sucesivos para los títulos de Grado y un cuarto para los de Máster. Estas competencias se relacionan directamente con las básicas y las del MECES, además de integrar los resultados del aprendizaje de tipo genérico del sello EUR-ACE®. Para elegirlas se consultaron también documentos de distintas instituciones y los rankings de competencias más demandadas por las empresas.Las 7 competencias transversales se reparten

This paper analyses 23 circular helicoidal wire-coils with different geometric characteristics ranging from: dimensionless pitch p/d = [0.25–3.37], dimensionless thickness e/d = [0.071–0.286] and a Reynolds number interval from 50 to 8000. This interval widely includes the Reynolds number range in which rigid wire-coil inserts present better performance as passive enhancement technique for tubular heat exchanger applications Re = [200–2000]. Based on their hydraulic performance, the wire-coil inserts are categorized according to a new dimensionless parameter: the Transition Shape Parameter (TSP). A new set of correlations are obtained to predict the Fanning friction factor coefficient as a function of Reynolds number and geometrical characteristics of the insert within the three flow regimes: laminar, transitional and low turbulent. Additional correlations are proposed to estimate the critical Reynolds number at the beginning and ending of the transition region, which allows to select the most adequate friction factor correlation as a function of the operational Reynolds number for a heat exchanger design application. Finally, a comparative between the proposed and the published correlations in the open literature for laminar and turbulent regimes is presented. This brings to light the need and interest of having the suitable and reliable set of correlations presented in this paper to compute the friction coefficient covering all the wire-coil applicability range as an enhancement technique.

This work presents a comparative experimental study of heat transfer enhancement in a flat-plate solar water collector using insert devices. Three wire-coils and three twisted-tapes were selected with representative geometrical characteristics typically employed in industrial applications. Isothermal pressure drop tests were carried out to obtain the fully-developed Fanning friction factor for a range of Reynolds numbers Re = [80–9000]. The increase in friction factor in comparison to smooth tube was computed for all the devices. Depending on Reynolds number and insert geometry fi/fs values ranged from 1.3 to 79.8. Furthermore, detailed temperature profiles were obtained for different sections along the absorber plate and the risers for five different mass flow rates covering the Reynolds range from [400–2500]. The increase of the inner heat transfer coefficient by the inserts caused an important decrease of the absorber temperature. At increasing mass flow rates (from Re ≈ 1000), all the inserts showed a very similar thermal performance which make them suitable for inserting within harp-type solar collectors, where pressure drop is not a constraint. The best inserts TT03, WC01 and WC02 gave at Re ≈ 1500 maximum absorber temperature decreases (insert vs smooth tube) of 5.05 °C, 5.40 °C and 5.34 °C. In serpentine-type solar collectors, due to pressure drop constraints, the wire coil WC01 with a moderate pitch to wire-diameter ratio (p/d = 1.5 and e/d = 0.07), is the best specimen to insert. WC01 presents a moderate pressure drop increase (fi/fs = 2.8 at Re ≈ 1000), an early promotion of turbulent flow (at Re ≈ 700), and a significant reduction of the absorber temperature (decreasing 4.84 °C vs smooth tube at Re ≈ 1000).

El objetivo general del Trabajo Fin de Grado (TFG) es diseñar un sistema autónomo capaz de generar energía eléctrica a partir del aprovechamiento de las energías eólica y solar, integrando ambas, y con impacto ambiental mínimo, ya que se aplicaría como sistema soporte para equipos de telecomunicaciones y red de sensores ambientales en el medio natural. Una vez realizado el diseño tanto de la aeroturbina como del sistema fotovoltaico, se fabricará un prototipo de la aeroturbina para ser ensayada en el túnel aerodinámico del Departamento de Ingeniería Térmica y de Fluidos con objeto de optimizarla, así como un prototipo del sistema completo, para ensayarlo en condiciones reales y medir la potencia eléctrica generada. Entre los objetivos específicos del TFG se incluyen: - Revisión bibliográfica de sistemas de generación de energía eléctrica similares. - Estudio de las necesidades de energía eléctrica para funcionamiento del sistema. - Estudio del potencial eólico y solar para las condiciones topológicas de operación del equipo y selección de los equipos más adecuados para ambos sistemas de generación. - Diseño de la estructura soporte para generar mínimo impacto ambiental en condiciones seguras. - Dimensionado de los sistemas eólico y solar - Diseño y fabricación de un prototipo de aeroturbina y ensayo en túnel aerodinámico. - Optimización del diseño inicial. - Diseño y fabricación de un prototipo completo y ensayo en condiciones reales

Este libro recoge el trabajo realizado durante el curso 2014-2015 por un equipo docente de la UPCT. El objetivo final de ese trabajo fue proponer un modelo completo de coordinación docente horizontal y vertical, incluyendo estructuras y procedimientos de coordinación, que pudiera ser aplicable a todos los Centros de la UPCT. La propuesta se basa en un estudio realizado sobre los modelos de coordinación existentes en otras universidades españolas, sobre la situación de partida en los Centros de la propia UPCT y sobre los aspectos de la coordinación docente que se tienen en cuenta en el programa Acredita, de ANECA.

Los reactores de flujo oscilatorio (OBR) son equipos tubulares aptos para el mezclado intensivo, en los que se superpone un flujo neto y un flujo oscilatorio. La velocidad del flujo neto que atraviesa el tubo es propia de un flujo laminar con muy bajo número de Reynolds, mientras que las velocidades superpuestas por la oscilación de tipo sinusoidal pueden ser de hasta tres órdenes de magnitud mayor. Los tubos contienen elementos insertados que promueven el mezclado radial -típicamente coronas circulares- y que proporcionan características de flujo pistón (plug flow) a la vez que se alcanzan tiempos de residencia muy altos. En numerosas reacciones químicas se mezclan reactivos líquidos y gaseosos, junto con catalizadores sólidos, como es el caso de los procesos de hidrogenación. El mezclado del líquido y gas es fundamental para conseguir una reacción corta y sin productos secundarios. En este proyecto se acomete la modelización del flujo líquido-gas en estas columnas, con el objetivo de poder evaluar las características de difusión y mezclado.

Transcurridos unos pocos años desde la implantación en la UPCT de la mayoría de los títulos adaptados al EEES, y llegado casi el momento en que tienen que someterse a la primera renovación de su acreditación, parece necesario revisar las propuestas de competencias transversales contenidas en estos títulos. La experiencia adquirida, el ejemplo de algunas universidades y las recomendaciones de ANECA, que se recogen en su Guía de apoyo para la redacción, puesta en práctica y evaluación de los resultados del aprendizaje (ANECA, 2013), nos han llevado a desarrollar un proyecto de sustitución de la oferta anterior de la UPCT por 7 competencias genéricas (sinónimo de transversales en este contexto) comunes a todos ellos. El modelo resultante, que empezó a desarrollarse durante el curso 2012-2013, se ha incorporado ya en varios títulos de nuestra universidad. Este documento recoge, junto con una breve descripción del proyecto y algunas indicaciones para la incorporación de las 7 competencias en los títulos de Grado y Máster, los materiales desarrollados a lo largo del curso 2013-2014 por equipos docentes, Servicios y profesorado de la UPCT. Están diseñados para facilitar la integración de cada competencia en la docencia, generando las mínimas distorsiones en esta, e incluyen resultados del aprendizaje y métodos para evaluar su adquisición.

[ESP]: El “Proyecto 7 competencias UPCT” empezó a desarrollarse en 2012-2013 como un intento de racionalizar y homogeneizar la oferta de competencias transversales de los títulos de la UPCT. Este libro recoge, junto con una breve descripción del proyecto y algunas indicaciones sobre la forma de incorporar las 7 competencias en los títulos de Grado y Máster, los materiales desarrollados por equipos docentes, servicios y profesorado de la UPCT. Están diseñados para facilitar la integración de cada competencia en la docencia, generando las mínimas distorsiones en esta, e incluyen resultados del aprendizaje y métodos para evaluar su adquisición. [ENG]The "Project 7 Competences UPCT" started in the academic year 2012/13 with the aim of balancing and standardizing the generic competences to be developed in the degrees of Universidad Politécnica de Cartagena. The main goals of the project are described in this book, and novel resources to incorporate the 7 competences to the Graduate and Master degrees of UPCT are provided. This material has been designed in order to integrate each competence in the classroom activities, including the associated learning outcomes and their assessment procedures.

Los procesos de reforma del Sistema de Educación Superior han permitido el desarrollo de un sistema de evaluación más centrado en la evaluación para el aprendizaje que en la evaluación del aprendizaje. Así, en los últimos años se han publicado numerosos trabajos en los que se analiza y reflexiona sobre el papel real que debe de tener la evaluación en los nuevos procesos de enseñanza-aprendizaje (E-A) universitarios. En este sentido, coincidimos con Brown y Glasner (1998) al entender que “la evaluación es eminentemente positiva”. No hemos d obviar que, como mencionan Race et al. (2007), el aprendizaje de los estudiantes puede ser tan bueno como lo sean las tareas de evaluación que propongamos.

Se ha desarrollado y validado un modelo numérico global 3D que permite estudiar el funcionamiento de captadores solares térmicos destinados a la producción de agua caliente sanitaria. El modelo simula de forma acoplada los distintos mecanismos de transferencia de calor que tienen lugar en el interior del equipo: las pérdidas externas, la convección natural en la cavidad de aire, la conducción a través del conjunto tubo-absorbedor, así como la convección mixta en el interior de los conductos. Esta herramienta permitirá analizar la influencia sobre la curva de eficiencia térmica de posibles cambios en la operación o el diseño del colector, identificando aquéllos con mayor potencial

El objetivo general del presente Proyecto Final de Carrera es desarrollar una metodología de simulación numérica que permita caracterizar el comportamiento del flujo en el interior de un tubo-orificio de geometría similar al utilizado en la prensa de extrusión. El estudio se plantea inicialmente con un fluido Newtoniano incompresible, de manera que los resultados numéricos obtenidos puedan ser validados con datos experimentales publicados en la literatura abierta. Una vez validada la metodología de simulación y procesado de resultados ésta podrá ser utilizada con fluidos No Newtonianos.

Los equipos docentes son grupos de trabajo constituidos al amparo del Programa de Redes de Investigación en Docencia Universitaria (2009-2010) de la UPCT y dedicados a reflexionar sobre distintos aspectos de la actividad docente, a intercambiar experiencias y a mejorar la praxis docente de sus integrantes. Este libro recoge el trabajo desarrollado por los equipos docentes durante el curso 2013-2014. Una parte significativa de ese trabajo se orienta a la mejora de la calidad docente y, en el contexto actual de seguimiento y renovación de la acreditación de nuestros títulos.

El proyecto de Equipos Docentes de la Universidad Politécnica de Cartagena (UPCT) empezó a funcionar en 2009-2010, al amparo del Programa de Redes de Investigación en Docencia Universitaria del Vicerrectorado de Ordenación Académica de nuestra Universidad. En la actualidad, el proyecto depende del Vicerrectorado de Profesorado e Innovación Docente. Aunque en algunas universidades un “equipo docente” es cualquiera de las comisiones de coordinación docente horizontal o vertical de sus titulaciones, en la UPCT se emplea esta denominación, creemos que con toda propiedad, para referirse a equipos de innovación docente, es decir a grupos de trabajo constituidos de forma voluntaria que se dedican a reflexionar sobre distintos aspectos de la actividad docente, a intercambiar experiencias y a mejorar la praxis docente de sus integrantes. Desde el curso pasado disponen de un reglamento de régimen interno que regula su funcionamiento y su reconocimiento por parte de la UPCT.

[ESP] La UPCT no disponía de una estructura generalizada de coordinación docente hasta el presente curso 2012 -2013. Un equipo docente ha trabajado en el diseño de un modelo completo de coordinación, revisando numerosas publicaciones, incorporando actuaciones que ya funcionan de manera puntual en la UPCT y ensayando nuevos mecanismos de coordinación. El modelo establece órganos de coordinación, metodologías concretas y un nuevo listado reducido de competencias genéricas. La propuesta contempla todos los aspectos relevantes de la coordinación docente y puede adaptarse a las características de cada centro. [ENG] During the course 2012-2013, a team of expe1is from the Technical University of Cartagena (UPCT) has designed and developed a model for vertical and horizontal teaching coordination. The work included compiling and analyzing models from other Universities, selecting some already-working methodologies, and developing new ones. The designed model includes a new list of generic skills and coordination structures and too Is that fít the coordination needs of any UPCT Centre.

Este proyecto ha ido orientado a investigar la conveniencia de usar el transporte neumático como método de alimentación de biomasa de forma continua para el procesamiento continuo de biomasa asistido con microondas. Se incorporo al sistema un rascador con movimiento alternativo para confirmar su efecto sobre el flujo de biomasa. Hemos realizado una análisis de los patrones exhibidos por la biomasa para varias combinaciones de las siguientes variables: - Tipo de biomasa. - Caudal de aire. - Caudal de biomasa. - Velocidad del rascador. Se tenía la intención de ampliar la investigación para analizar el flujo de biomasa a través de un tubo mas pequeño. Sin embargo, debido a problemas con la alimentación de biomasa no se pudo realizar. El modelado del sistema se ha llevado a cabo para permitir realizar comparaciones con los resultados experimentales. El proyecto ha ido orientado hacia la mejora de nuestra comprensión de la utilización de transporte neumático para el flujo uniforme y continuo. Podemos sacar las siguientes conclusiones de los ensayos realizados en el proyecto: - Uno de los hallazgos más importantes obtenidos de este estudio es que el transporte neumático de la biomasa se tradujo en un flujo no uniforme. - Sin el movimiento reciproco del rascador, la biomasa muestra dos fases, una fase a granel con un movimiento lento a través de la base del reactor y una fase suspendida con un movimiento rápido. - Los ensayos realizados en este proyecto sugieren que los rascadores de movimiento alternativo mejorían la mezcla de la biomasa, así como la limpieza del interior del tubo.

El objetivo general del Proyecto Final de Carrera es desarrollar una metodología de simulación numérica que permita cuantificar las mejoras introducidas en un captador solar térmico, sin necesidad de desarrollar un prototipo y probarlo en banco de ensayos. La metodología de simulación consistirá en:  Desarrollo de la geometría a simular con Gambit. Se desarrollarán diversos modelos, dependiendo de la complejidad y las variables que se quieran tratar, partiendo de un modelo simplificado (absorbedor y conducto) hasta llegar un modelo completo (varios tubos, absorbedor, aislamiento, aire intersticial y lámina de vidrio)  Estudio de los modelos de transferencia de calor aplicables al problema en estudio implementados en Fluent y definición de las condiciones de contorno y propiedades de los sólidos y fluidos  Mallado de la geometría.  Ajuste y validación de los modelos numéricos implementados en Fluent y la metodología de procesado de resultados.  Análisis de resultados. Obtención de correlaciones del número d Nusselt.  Obtención del campo de temperaturas del absorbedor y comparación con datos experimentales.  Obtención de la curva de eficiencia térmica del captador y comparación con datos experimentales.

En este libro se plasma el resultado de la labor desarrollada durante el curso académico 2009/2010 en el marco del proyecto de Equipos Docentes de la UPCT, que abarca globalmente el cambio metodológico que supone la implantación de los planes de estudios adaptados al Espacio Europeo de Educación Superior en nuestra Universidad y contiene el trabajo en grupo realizado por los diferentes equipos docentes: elaboración de guías docentes, trabajo colaborativo, métodos de evaluación adaptados a las nuevas metodologías docentes, grupos numerosos y materiales docentes.

[SPA]En este trabajo se presenta un modelo para evaluar las competencias transversales en los Trabajos de Fin de Grado desarrollado por el equipo docente de evaluación de la UPCT que pueda servir de modelo a las distintas Escuelas que la integran. La propuesta de modelo sigue un esquema de tipo cronológico donde se incluye una fase previa, una fase de desarrollo que, a su vez, se subdivide en tres fases: fase de inicio, de desarrollo y finalización. En cada una se explicita el rol del alumno y del profesor y, finalmente, se hace una recomendación de cómo se podría realizar la fase valorativa final del trabajo. Para cada una de estas fases se han desarrollado los documentos necesarios entre los que cabe destacar el contrato de aprendizaje y el modelo de diario reflexivo; asimismo, se introduce el modelo de rúbrica de competencias genéricas y el esquema valorativo desarrollado. [ENG]In this work, a model to assess the generic competences within the final project is developed by the assessment teaching team at Technical University of Cartagena. The model proposed is based on a chronological basis where different stages are described. The first stage is the previous stage, followed by the development stage subdivided into three parts. In these stages the students´ and the instructors´ roles are described. Furthermore, a final grading model is proposed. In every single stage, the corresponding documents to assist the final users within the process were developed. The most representative documents developed are: the learning agreement, the students´ reflexive diary, the rubric to assess the generic competencies and the final grading scheme.

El proceso de adaptación al Espacio Europeo de Educación Superior (proceso de Bolonia”) cubrirá una etapa importante con la puesta en marcha en curso 2010/2011 de los nuevos planes de estudio de Grado y Posgrado adaptados al R.D. 1393/2007 y a la normativa que emane de Ministerios y Comunidades Autónomas. Dejando a un lado los planteamientos generales de esta reforma y que han sido objeto de no poca polémica, uno de los pilares sobre los que debe sustentarse el éxito de esta transformación es el diseño adecuado del proceso formativo del alumno cuantificado según el ECTS.

El presente proyecto muestra el estudio de la mejora en la transmisión de calor de un colector solar plano tipo parrilla al utilizar tubos con muelles insertados mediante uso del programa de simulación TRNSYS. El principal elemento en estudio es el captador solar térmico mejorado, dispuesto en paralelo con el modelo de colector solar de parrilla sin muelles, para llevar a cabo ensayos “side-by-side” en el banco de ensayos de colectores solares de la UPCT. Dadas las limitaciones en los componentes existentes en la librería de TRNSYS, ha sido necesario implementar dos nuevos modelos de colector solar mediante lenguaje de programación Fortran: un colector solar plano de parrilla y otro del mismo tipo pero con muelles insertados en el interior de sus tubos. El resto del banco de ensayos se ha diseñado con componentes estándar de TRNSYS. A la vista de los resultados de las simulaciones se ha realizado un estudio comparativo del comportamiento de ambos tipos de colector solar, a partir de parámetros térmicos e hidráulicos, haciéndose una valoración entre el aumento del intercambio de calor en el colector solar mejorado y el incremento de pérdidas ocasionado debido a la introducción de los muelles en el interior de sus tubos. Se han llevado a cabo también ensayos de rendimiento térmico para obtener las curvas de rendimiento de ambos colectores y valorar de una forma global según criterios establecidos, según la UNE correspondiente, el comportamiento de los colectores.

En los fluidos no newtonianos de tipo visco-elástico tiene gran influencia la viscosidad extensional, lo que genera una problemática en la medida de esta viscosidad. Las formaciones elongacionales o extensionales juegan un papel importante en procesos en los que se tiene un flujo a través de geometrías convergentes o divergentes La información disponible acerca de las propiedades extensionales de fluidos complejos es escasa, debido a la dificultad de imponer una deformación puramente extensional.en este proyecto se plantea el diseño mecánico de un equipo para medida de la viscosidad en fluidos no newtonianos. Como punto de partida se parte de trabajos previos realizados por otros investigadores como Ascanio et al (2002),quienes describen un viscosímetro de orificio utilizado para medir las propiedades extensionales de fluidos reológicamente complejos sometidos a elevados esfuerzos de cortadura. El principio de operación del medidor está basado en la medida de la caída de presión que se produce en el flujo a través de un orificio y fue calibrado representando la caída de presión adimensional (número de Euler) en función del caudal (número de Reynolds) para diferentes fluidos newtonianos. Estas curvas de calibración las utilizaron posteriormente para determinar la viscosidad aparente extensional de otros fluidos no newtonianos, comparándola con la viscosidad de cizalla mediante el número de Trouton.

El principio de funcionamiento de torres de refrigeración y condensadores evaporativos se basa en el intercambio de energía y masa entre una corriente de agua y una de aire. Estos dispositivos pulverizan agua que se encuentra con una corriente de aire, y que al no estar saturado, hace que se evapore una pequeña parte de ésta y se enfríe el resto. A su vez, la corriente de aire captura pequeñas gotas de agua, que no han sufrido cambio de fase, y salen al exterior del equipo. A esta cantidad de agua emitida al exterior se le denomina arrastre. Existen diversos aspectos medioambientales destacables relacionados con el arrastre de torres de refrigeración. Con objeto de reducir la cantidad de agua arrastrada se instalan en la sección de salida del aire unos deflectores, llamados separadores de gotas. Éstos limitan la cantidad de agua arrastrada mediante impacto inercial. El comportamiento de los separadores de gotas puede cuantificarse por dos factores: la eficiencia de captura de gotas y la pérdida de presión generada. Si la eficiencia de captura de gotas tiene relación con el impacto ambiental del equipo, la pérdida de presión afecta al comportamiento térmico de la torre. En este trabajo se realiza el estudio numérico de la pérdida de presión de diferentes geometrías de separadores de gotas. Para la construcción del modelo numérico se emplea el código numérico de propósito general Fluent. La validación de los resultados numéricos obtenidos se realiza mediante datos experimentales disponibles en la bibliografía.