Diplomado en Propulsión y Optimización Energética

1.1. Principios termodinámicos: ciclos cinemáticos, balances de energía, entropía y exergía aplicados a la propulsión

1.2. Mecánica de fluidos aplicada: flujo compresible e incompresible, capas límite, arrastre y aerodinámica/hidrodinámica

1.3. Clasificación de sistemas propulsivos: comparación entre motores alternativos, turbinas, sistemas eléctricos y de hibridación

1.4. Combustión y termoquímica: reacciones de oxidación, relación estequiométrica, velocidad de llama y formación de emisiones

1.5. Transferencia de calor: conducción, convección y radiación en cámaras de combustión, intercambiadores y sistemas de escape

1.6. Combustibles y vectores energéticos: análisis energético de diésel, gas natural (GNL/GNC), hidrógeno, e-fuels y biocombustibles

1.7. Instrumentación y metrología energética: sensores de presión, caudal, temperatura y medición de parámetros de rendimiento en tiempo real

2.1. Termodinámica de MCI: optimización de ciclos diésel, otto, dual y miller/atkinson para máxima eficiencia térmica

2.2. Sistemas de inyección avanzada: inyección directa de alta presión (Common Rail), dosificación precisa y multipunto

2.3. Tecnologías de sobrealimentación: turbocompresores de geometría variable (VGT), compresores eléctricos y turbos en serie/paralelo

2.4. Gestión térmica del motor: circuitos de refrigeración inteligentes, recuperación de calor residual y lubricantes de baja viscosidad

2.5. Fricción y pérdidas mecánicas: análisis tribológico en pistones, cojinetes y tren de válvulas para la reducción de parásitos

2.6. Estrategias de control electrónico: unidades ECU, mapas de inyección adaptativos y gestión de encendido según carga

2.7. Diagnóstico y rendimiento indicativo: diagramas de presión-volumen (P-V), medición de PME (presión media efectiva) y consumo específico (BSFC)

3.1. Fundamentos de turbomáquinas: aerodinámica de álabes, mapas de compresores y comportamiento de turbinas axiales y radiales

3.2. Ciclos de turbinas de gas: ciclo Brayton real, regeneración, interenfriamiento y recalentamiento para mejora de rendimiento

3.3. Sistemas de combustión en turbinas: cámaras de baja emisión (DLE/DLN), estabilidad de llama y refrigeración de componentes calientes

3.4. Propulsión a reacción y turbo-fan: cálculo de empuje, rendimiento propulsivo, relación de derivación (bypass ratio) y toberas

3.5. Turbo-propulsión y turbinas industriales: aplicaciones en cogeneración, accionamiento directo y conversión de energía mecánica

3.6. Materiales y recubrimientos térmicos: superaleaciones de níquel, cerámicas (TBC) y tolerancia a altas temperaturas

3.7. Monitoreo de condición en turbomáquinas: análisis de vibraciones, boroscopia, deterioro de álabes y lavado de compresores en marcha

4.1. Arquitecturas de propulsión eléctrica: configuraciones puramente eléctricas (BEV), motores síncronos de imanes permanentes y de inducción

4.2. Tecnología de almacenamiento (Baterías): químicas de ion-litio, LFP, estado sólido, densidad energética y degradación (SOH)

4.3. Sistemas de gestión de baterías (BMS): balanceo de celdas, estimación de estado de carga (SOC), control de temperatura y seguridad

4.4. Celdas de combustible (Fuel Cells): tecnología PEMFC y SOFC, reformado de hidrógeno, rendimiento electroquímico y gestión de agua/calor

4.5. Electrónica de potencia: inversores de alta eficiencia, convertidores DC/DC, semiconductores de SiC (carburo de silicio) y GaN

4.6. Frenado regenerativo y recuperación: captura de energía cinética, estrategias de desaceleración y almacenamiento ultra-rápido

4.7. Infraestructura de recarga y potencia: sistemas de carga ultrarrápida (DCFC), gestión de la demanda eléctrica y protocolos de red

5.1. Configuraciones híbridas: análisis comparativo de arquitecturas en serie, paralelo, serie-paralelo y de acoplamiento de potencia

5.2. Estrategias de control de energía (EMS): algoritmos de división de potencia (Power Split), control por regla y optimización heurística

5.3. Optimización global y dinámica: programación dinámica (DP), principio del mínimo de Pontryagin (PMP) y control predictivo (MPC)

5.4. Dimencionamiento del powertrain: acoplamiento óptimo entre motores térmicos, máquinas eléctricas y paquetes de baterías

5.5. Supercondensadores y almacenamiento híbrido: integración de sistemas de alta densidad de potencia para picos de demanda

5.6. Sistemas de propulsión híbrida marina y pesada: aplicación de bancos de baterías en barcos, ferrocarriles y maquinaria industrial

5.7. Pruebas y simulación MIL/SIL/HIL: validación de algoritmos de control energético mediante simulación en tiempo real

6.1. Análisis exergético de pérdidas: identificación y cuantificación de energía disipada en gases de escape y sistemas de enfriamiento

6.2. Ciclos Orgánicos de Rankine (ORC): selección de fluidos de trabajo, diseño de expansores, evaporadores y condensadores

6.3. Generadores termoeléctricos (TEG): efecto Seebeck, materiales termoeléctricos y conversión directa de calor en electricidad

6.4. Sistemas Turbocompound: acoplamiento mecánico y eléctrico de turbinas adicionales operadas por gases de escape

6.5. Intercambiadores de calor compactos: optimización de transferencia térmica, caídas de presión y reducción de masa/volumen

6.6. Almacenamiento térmico de energía (TES): materiales de cambio de fase (PCM) para gestión de picos térmicos y arranque en frío

6.7. Integración de sistemas de absorción: refrigeración y climatización impulsada por calor residual de la propulsión

7.1. Propulsión por Hidrógeno: combustión directa de $H_2$, sistemas de inyección de gas, prevención de retroceso de llama y seguridad

7.2. Metanol y Amoníaco como vectores: uso de e-fuels en propulsión marina y pesada, corrosión de materiales y toxicidad

7.3. Sistemas de pos-tratamiento de gases: catalizadores de oxidación (DOC), filtros de partículas (DPF/GPF) y reducción catalítica (SCR)

7.4. Captura y almacenamiento de carbono (CCS): tecnologías a bordo para la captura de $CO_2$ en sistemas propulsivos masivos

7.5. Normativas y marcos ambientales: regulaciones IMO (EEDI, CII, EEXI), Euro VI/7, EPA y directrices de neutralidad de carbono

7.6. Evaluación del ciclo de vida (LCA): análisis de emisiones «Well-to-Wheel» y «Cradle-to-Grave» de diferentes propulsiones

7.7. Auditorías energéticas en propulsión: protocolos de medición de huella de carbono y planes de descarbonización de flotas