Cursos de Grado

Ministerio de Educación, Ciencia y Tecnología
Universidad Nacional de San Luis
FACULTAD DE QCA. BCA. Y FARMACIA

ANEXO II

PROGRAMA DEL CURSO: OPERACIONES UNITARIAS II
DEPARTAMENTO DE: QUIMICA
AREA: Quimica Tecnologica (FQByF)	AÑO: 2004 (Id: 3875)
Estado: Aprobado

**I - OFERTA ACADÉMICA**
CARRERAS PARA LAS QUE SE OFRECE EL MISMO CURSO	PLAN DE ESTUDIOS ORD. Nº	CRÉDITO HORARIO
		SEM.	TOTAL
INGENIERIA EN ALIMENTOS	24/01	8	120

**II - EQUIPO DOCENTE**
Funciones	Apellido y Nombre	Total hs en este curso	Cargo y Dedic.	Carácter
Responsable	GOMEZ, MANUEL FRANCISCO	80 hs.	PROFESOR ADJUNTO SEMI.	Interino
Colaborador	ACOSTA, ADOLFO ORLANDO	28 hs.	PROFESOR ADJUNTO EXC.	Efectivo
Colaborador	CAMPDERROS, MERCEDES EDITH	12 hs.	PROFESOR ADJUNTO EXC.	Efectivo

**III - CARACTERÍSTICAS DEL CURSO**
CREDITO HORARIO SEMANAL				MODALIDAD	REGIMEN
Teórico/ Práctico	Teóricas	Prácticas de Aula	Práct. de lab/ camp/ Resid/ PIP, etc.		2c
8 Hs.	Hs.	Hs.	Hs.	Teoría-Práctica	Otro:
					Duración: 15 semanas
					Período del 09/08/2004 al 19/11/2004

**IV.- FUNDAMENTACION**
Los equipos donde la transferencia de calor es importante forman parte de numerosos procesos tecnológicos empleados tanto en la producción y conservación de alimentos como en la generación y recuperación de energía. Por lo que es fundamental que el Ingeniero en Alimentos conozca los fundamentos de los distintos mecanismos de transferencia de calor invulucrados y como interactuan en un determinado equipo y sea capaz de reconocer cuales son las variables determinantes que condicionan su operación, los procedimientos de diseño y los criterios ingenieriles para su selección.

**V.- OBJETIVOS**
Lograr que el alumno adquiera los conocimientos básicos y los criterios ingenieriles fundamentales que le permitan realizar el análisis y diseño de los equipos de trasferencia de calor de manera de estar capacitado para comprender el funcionamiento, especificar y seleccionar los equipos comúnmente empleados en la industria alimenticia. Cabe destacar que en cursos previos los alumnos han adquirido (Análisis Matemáticos, Fenómenos de Transporte, Balances de Materia y Energía, Operaciones I ) todas las herramientas matemáticas ( resolución de ecuaciones diferenciales, etc.) y conceptos fundamentales de los distintos fenómenos involucrados en la Transferencia de Calor ( diferentes mecanismos, cálculo de coeficientes de transferencia locales y globales mediante las distintas teorías, diferentes correlaciones según geometría) por lo que los nuevos conocimientos a introducir son procedimientos de diseño, con mayor o menor rigurosidad matemática, donde se ordena el cálculo para obtener el dimensionado de los equipos. Dado el carácter netamente práctico de los temas a desarrollar, los conocimientos y aptitudes a adquirir por el alumno se lograrán a partir de la resolución de problemas típicos donde se integran los conceptos adquiridos en otras materias con los procedimientos de diseño adoptados cada equipo en particular.

**VI. - CONTENIDOS**
Tema I: Fundamentos de la Transferencia de Calor Conducción. Ecuación de Fourier. Coeficiente de conductividad térmica. Conductores y aislantes. Convección. Ley de enfriamiento de Newton. Coeficiente de transferencia de calor. Convección libre y forzada. Radiación. Ecuación de Stefan-Boltzman. Cuerpos negros y grises. Efectos combinados de transferencia de calor. Concepto de resistencia. Tema II: Conducción de Calor en estado No Estacionaria Conducción de calor en régimen no estacionario. Resolución para número de Biot infinito, medio semi-infinito, análisis dividiendo el sistema en bloques. Conducción en estado transitorio en más de una dirección . Tema III: Radiación Naturaleza de la radiación térmica. Cuerpos negros y grises. Radiación desde y hacia superficies. Radiación desde y hacia volúmenes. Factores de visión. Intercambio por radiación en recintos cerrados. Emisión y absorción de radiación por gases. Aplicaciones tecnológicas. Calculo de Hornos. Tema IV: Intercambiadores de calor Tipos. Balance general energético. Coeficientes de transferencia de película y global. Cálculo de intercambiadores de doble tubo y de Intercambiadores de casco y tubos. Intercambiadores de placas. Coeficientes de ensuciamiento. Método NTU de evaluación de intercambiadores. Superficies extendidas. Cálculo de intercambiadores compactos con superficies extendidas. Tema V: Transferencia de calor en procesos por lotes Balances de Energía en Equipos Batch con trasferencia de calor mediante serpentín , chaqueta o intercambiador externo, con y sin alimentación. Criterios de Selección de medio calefactor / enfriante y de Recipientes Agitados . Tema VI: Condensadores Teoría de Nusselt de la condensación de vapores puros. Cálculo de condensadores de vapores puros. Condensador Subenfriador. Desobrecalentador Condensador. Tema VII: Evaporadores Mecanismo de la Ebullición. Evaporadores químicos. Balances y cálculo de sistema en régimen estable y para un solo efecto. Idem para un sistema de múltiple efecto. Elevación del punto de ebullición. Distintas formas de alimentación. Tema VIII: Refrigeración Sistemas de refrigeración por compresión y por absorción. Distintos casos. Ciclos de una y varias etapas. Tema IX: Extrusión Clasificación. Características de la Operación. Ventajas comparativas. Balance térmico local y global del extrusor. Influencia de la variables de operación.

**VII. - PLAN DE TRABAJOS PRÁCTICOS**
El curso se desarrollará mediante el dictado de clases de teoría y de trabajos prácticos con resolución de problemas y de laboratorio. La metodología a emplear se basa en clases teóricas donde se dictan los fundamentos en los que esta basado el diseño del equipo. Posteriormente, en prácticos de aula, el alumno resuelve una guía de problemas donde aprende los procedimientos de diseño de acuerdo a la información que se dispone de las variables de un dado proceso. Para cada tema a desarrollar tendrá una bibliografía de referencia que consistirá en libros de texto y de artículos específicos publicados en revistas de la especialidad.

**VIII - RÉGIMEN DE APROBACIÓN**
Régimen de Regularización: Según Ord. Régimen Académico Nº 13/03 C.S. Régimen de Alumnos Promociónales Regulares, Libres y Vocacionales: Según Ord. Régimen Académico Nº 13/03 C.S.

**IX.a - BIBLIOGRAFÍA BÁSICA**
-“Process Heat Transfer”, Hewitt G.F., Shires G.L., Bott T.R., (1998) -“Heat Exchanger Design ” Fraas, Arthur (1989). -“ Momentum, Heat and Mass Transfer”, Bennett C.O. , Meyers J.E. McGraw-Hill, Inc. 3Ed (1982) -“Procesos de Transferencia de Calor”, Kern D.Q., Compañía Editorial Continental S.A., (1999). -“Industrial Refrigeration Handbook“. Wilbert F. Stoeker. McGraw Hill (2000) -“ Extrusión de Alimentos. Tecnología y Aplicaciones” Guy Robin. Editorial Acribia (2002)

**IX b - BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA**
-“Principios de Transfrencia de Calor “ Frank Kreith, Mark Bohn. Intenational Thomson Editores S.A (2001) -\"Principios de las Operaciones Unitarias\", Foust A. S., Compañía Editorial Continental, (1985). -\"Fenómenos de Transporte\", Bird R.B., Stewart W.E. y Lightfoot E.N., Reverté, (1973)

COMPLEMENTO DE DIVULGACION

**OBJETIVOS DEL CURSO**
Lograr que el alumno adquiera los conocimientos básicos y los criterios ingenieriles fundamentales que le permitan realizar el análisis y diseño de los equipos de trasferencia de calor de manera de estar capacitado para comprender el funcionamiento, especificar y seleccionar los equipos comúnmente empleados en los procesos de la industria alimenticia.

**PROGRAMA SINTETICO**
Tema I: Fundamentos de la Transferencia de Calor: Conducción. Convección.Radiación.Efectos combinados de transferencia de calor. Tema II: Conducción en Estado No Estacionario Tema III: Radiación: Naturaleza. Radiación desde y hacia volúmenes. Factores de visión. Intercambio por radiación .Emisión y absorción de radiación por gases. Tema IV: Intercambiadores de calor: Cálculo de intercambiadore doble tubo, de coraza-tubos y compactos con superfies extendidas Tema V: Transferencia de calor en procesos por lotes. Tema VI: Condensadores: Cálculo de condensadores de vapores puros. Condensador Subenfriador. Condensador Desobrecalentador Tema VII: Evaporadores: Balances y cálculo para un solo efecto y de múltiple efectos. Tema VIII: Refrigeración:Sistemas de refrigeración por compresión y por absorción. Ciclos de una y varias etapas. Tema IX: Extrusión: Clasificación. Características de la Operación. Balance térmico local y global del extrusor. Influencia de la variables de operación.

**IMPREVISTOS**
No se preveen