I. INTRODUCCIÓN. (6 horas)
1.- Introducción General a la Ingeniería de los Procesos Térmicos.
  1. Alcance de la IPT.
  2. El proceso de diseño de un proceso térmico en la ingeneiría.
2.- Consideraciones Básicas del Diseño.
  1. Formulación del problema de diseño.
  2. Diseño conceptual.
  3. Etapas del proceso de diseño: sistema físico, modelado, simulación, evaluación: diseños aceptables, diseño óptimo, automatización y control.
  4. Diseño asistido por ordenador.
  5. Selección de materiales.

II. MODELADO Y SIMULACIÓN DE PROCESOS TÉRMICOS. (12 horas)
3.- Introducción al Modelado y Simulación de Procesos Térmicos.
  1. Clasificación de los modelos.
  2. Analógicos.
  3. Matemáticos.
  4. Físicos.
  5. Numéricos.
  6. Por ajuste de las curvas de rendimiento.
4.- Balances Integrales de Masa y Energía.
  1. Balance macroscópico de materia.
  2. Balance macroscópico de energía.
  3. Balance simultáneo de masa y energía.
5.- Modelado de Procesos Térmicos.
  1. Intercambiadores, condensadores, hervidores y evaporadores.
  2. Separaciones flash, destilación (binaria).
  3. Flujo en tuberías, bombas y ventiladores.
  4. Compresores y turbinas.
  5. Secaderos, torres de enfriamiento.
  6. Grupos frigoríficos y plantas enfriadoras.
  7. Generadores de energía térmica: hornos y calderas.
6.- Simulación de Procesos Térmicos.
  1. Tipos de simulación.
  2. Solución secuencial vs. simultánea.
  3. Sustituciones sucesivas vs. Newton-Raphson.
  4. Métodos de simulación para procesos térmicos complejos.

III. OPTIMIZACIÓN DE PROCESOS TÉRMICOS. (9 horas)
7.- Introducción a la Optimización.
  1. Multiplicadores de Langrange.
  2. Métodos de búsqueda.
  3. Programación dinámica.
  4. Programación lineal.

IV. DINÁMICA Y CONTROL DE PROCESOS TÉRMICOS. (9 horas)
8.- Dinámica de los Procesos Térmicos.
  1. Introducción.
  2. Respuesta temporal. Linealización de modelos dinámicos. Variables de desviación.
  3. Modelos dinámicos de primer orden, con capacidad simple. Constante de tiempo y ganancia estática.
  4. Modelos dinámicos de segundo orden, intrínsecos y con capacidades dobles.
  5. Sistemas de orden superior y con tiempo muerto (no lineales).
9.- Control de los Procesos Térmicos.
  1. Introducción.
  2. Bases del control por realimentación: transformada de Laplace, diagramas de bloques, funciones de transferencia; respuesta en frecuencia; acciones P,PI,PID.
  3. Análisis de estabilidad en el dominio de la frecuencia: diagrama de Bode: margen de ganancia, margen de frecuencia.
  4. Modelos empíricos: identificación de modelos lineales.
  5. Diseño de controladores: P,PI,PID. Métodos de Ziegler-Nichols y de Ciancone.

V. APLICACIONES.(9 horas)
10.- Intercambiadores de Calor.
  1. Introducción.
  2. Diseño con optimización del área de intercambio.
  3. Diseño con otpimización del coste total de operación del intercambiador.
  4. Regulación de los intercambiadoresde calor.
11.- Integración y Aprovechamiento Energéticos en Procesos Térmicos (Redes de Intercambiadores).
  1. Introducción: problema básico de diseño de una red de intercambiadores.
  2. Las curvas combinadas temperatura-entalpía. La curva combinada global.
  3. Mínimo consumo de servicios auxiliares. Mínima área de intercambio. Mínimo coste de operación.
  4. Regulación de redes de intercambiadores de calor.
12.- Sistemas de Energía Solar para ACS.
  1. Introducción.
  2. Fracción óptima de demanda cubierta.
  3. Relación óptima del volumen de acumulación al área de colectores.
13.- Sistemas de Producción de Frío.
  1. Introducción.
  2. Elección de refrigerante.
  3. Subenfriamiento y sobrecalentamiento con un intercambiador.
  4. Comparación entre condensación por aire o condensación por agua.
  5. Temperatura de impulsión óptima en una unidad de tratamiento de aire.
  6. Regulación de sistemas de producción de frío.
14.- Generación de Energía Térmica.
  1. Elección óptima de las variables de operación: exceso de aire, temperatura de la carga, temperatura del aire de combustión.
  2. Elección óptima de la presión de generación en una caldera de vapor.
  3. Temperatura óptima para una caldera de aceite térmico.
  4. Regulación de un generador de energía térmica.