Última actualización: 20/06/2022


Curso Académico: 2022/2023

Dinámica de Explosiones
(16350)
Titulación: Grado en Ingeniería de la Seguridad (272)


Coordinador/a: VERA COELLO, MARCOS

Departamento asignado a la asignatura: Departamento de Ingeniería Térmica y Fluidos

Tipo: Obligatoria
Créditos: 3.0 ECTS

Curso:
Cuatrimestre:




Requisitos (Asignaturas o materias cuyo conocimiento se presupone)
Para cursar esta asignatura es necesario haber cursado previamente las asignaturas programadas en los dos primeros cursos con contenidos básicos de Física, Química y Matemáticas.
Objetivos
- Entender la naturaleza de los procesos explosivos, los efectos generados por una explosión y el concepto de equivalente TNT. - Conocer los distintos tipos de explosivos, su historia y aplicaciones (tanto civiles como militares). - Adquirir capacidades de estimación y cálculo de propiedades termoquímicas de explosivos puros y mezclas explosivas. - Conocer la composición, propiedades y ecuaciones de estado que definen el comportamiento del aire como gas ideal. - Conocer los principios fundamentales de la dinámica de flujos compresibles, sus ecuaciones de conservación y los números adimensionales más relevantes. - Entender los distintos tipos de ondas que se generan en los procesos explosivos, el campo de presiones asociado y su interacción con la geometría. - Adquirir capacidades de estimación y cálculo de ondas expansivas incluyendo el uso elemental de conceptos de análisis dimensional, y la solución exacta de las ecuaciones en casos sencillos. - Conocer las diversas teorías que permiten estimar otros efectos de las explosiones, como la formación de cráter, proyección de fragmentos o efectos sobre personas, aplicándolas a ejemplos concretos.
Competencias y resultados del aprendizaje
Descripción de contenidos: Programa
1. Introducción a los procesos explosivos - ¿Que es una explosión? - Energía liberada: Equivalente TNT - Tipos de explosiones 2. Explosivos - Introducción histórica - Clasificación - Propiedades - Aplicaciones 3. Termoquímica de las explosiones - Composición química de los explosivos - Balance de oxígeno - Productos nominales de la explosión - Ejemplos de aplicación: TNT, PETN, etc. - Energía de explosión: La aproximación de Berthelot - Velocidad de los fragmentos proyectados: El análisis de Gurney - Mezclas explosivas 4. Propiedades del aire - Composición - El aire como gas ideal: Ecuaciones de estado - Velocidad del sonido - Procesos isentrópicos - Magnitudes de remanso 5. Ondas de choque - Ondas de choque normales - Reflexión en incidencia normal - Ondas de choque oblícuas - Reflexión de ondas de choque en incidencia oblícua - Reflexión de Mach, o régimen de "Mach stem" 6. Ondas expansivas - Parámetros que caracterizan la onda expansiva - Leyes de escala de las ondas expansivas - Aplicaciones prácticas 7. Efectos de las explosiones - Efectos de las explosiones sobre las personas - Efectos de las explosiones sobre elementos estructurales - Formación de cráter - Proyección de fragmentos - Herramienta SiMex
Actividades formativas, metodología a utilizar y régimen de tutorías
Se incluyen actividades presenciales con el apoyo del profesor y no presenciales. - ECTS presenciales: 1.2 créditos de la asignatura corresponden a trabajo presencial del estudiante con apoyo del profesorado (clases magistrales, clases de resolución de problemas y dudas en grupos reducidos, clases de laboratorio, presentaciones de los alumnos). - ECTS no presenciales: 1.8 créditos de la asignatura corresponden a trabajo personal del estudiante (incluyendo estudio, realización de trabajos, pruebas y exámenes, etc). El 50% de las actividades formativas están orientadas a la adquisición de conocimientos teóricos. El 50% restante está orientado a la adquisición de habilidades prácticas relacionadas con el programa.
Sistema de evaluación
  • Peso porcentual del Examen Final 58
  • Peso porcentual del resto de la evaluación 42
Calendario de Evaluación Continua
Bibliografía básica
  • Jacqueline Akhavan. The chemistry of explosives. Royal Society of Chemistry (RSC) Publishing. 2011
  • G.F. Kinney, K.J. Graham. Explosive Shocks in Air (2nd Ed.). Springer-Verlag. 1985
  • J.P. Agrawal. High Energy Materials. Wiley-VCH. 2010
  • M. Vera. Dinámica de explosiones. UC3M. 2015
  • P.W. Cooper. Explosives Engineering. Wiley-VCH. 1996
Recursos electrónicosRecursos Electrónicos *
Bibliografía complementaria
  • C.E. Needham. Blast Wave Propagation. Springer-Verlag. 2010
  • S. Glasstone, P.J. Dolan. The Effects of Nuclear Weapons. U.S. Department of Defense. 1977
  • Technical Manual TM 9-1300-214. Military Explosives. Department of the Army. 1990
  • Unified Facilities Criteria (UFC) 3-340-02. Structures to resist the effects of accidental explosions. U.S. Department of Defense. 2008
Recursos electrónicosRecursos Electrónicos *
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El programa de la asignatura podría sufrir alguna variación por causa de fuerza mayor debidamente justificada o por eventos académicos comunicados con antelación.