tesis doctoral minas

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID
ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS DE MINAS

EVALUACIÓN DE LA ENERGÍA DE LOS
EXPLOSIVOS MEDIANTE MODELOS
TERMODINÁMICOS DE DETONACIÓN

TESIS DOCTORAL

LINA Mª LÓPEZ SÁNCHEZ
Ingeniero de Minas

2003

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA Y COMBUSTIBLES
ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS DE MINAS

EVALUACIÓN DE LA ENERGÍA DE LOS
EXPLOSIVOS MEDIANTE MODELOSTERMODINÁMICOS DE DETONACIÓN

LINA Mª LÓPEZ SÁNCHEZ
Ingeniero de Minas

DIRECTOR: JOSÉ ÁNGEL SANCHIDRIÁN BLANCO
Dr. Ingeniero de Minas

2003

INDICE GENERAL
ÍNDICE GENERAL ...............................................................................................
I
ÍNDICE DE FIGURAS .......................................................................................... IV
ÍNDICE DE TABLAS........................................................................................... VI
AGRADECIMIENTOS ......................................................................................... VIII
RESUMEN ............................................................................................................. IX
ABSTRACT...........................................................................................................
X
1 INTRODUCCIÓN ................................................................................................
2 ANTECEDENTES .................................................................................................
2.1 Códigos Termodinámicos .............................................................................
2.1.1 Primeros códigos:Ruby y Fortran BKW.............................................
2.1.2 Tiger ....................................................................................................
2.1.3 Cheetah ................................................................................................
2.1.4 Detcom ................................................................................................2.1.5 Simplificaciones: Clark, Winex ..........................................................
3 ECUACIONES DE ESTADO ...............................................................................
3.1 Ecuaciones de estado productos gaseosos ....................................................
2.1.1 Ecuación BKW ....................................................................................2.1.2 Ecuación Virial ....................................................................................
2.1.3 Influencia de la ecuación de estado en cálculos de detonación ...........
3.2 Ecuaciones de estado de productos condensados .........................................
3.2.1 Coeficientes de compresibilidad y dilatación contante .......................
3.2.2 Ajuste lineal del carbono.....................................................................
3.2.3 Comparación de ecuaciones de estado para condensados ...................
3.3 Notación ........................................................................................................
4 EQUILIBRIO QUÍMICO ......................................................................................
4.1 Cálculo del equilibrio:problema de optimización ........................................
4.1.1 Energía libre de Helmholtz con ecuación BKW .................................
4.1.2 Energía libre de Helmholtz con ecuación Virial .................................
4.1.3 Planteamiento del problema ................................................................
4.2 Gradiente proyectado....................................................................................
4.2.1 Cálculo del gradiente de la energía libre con BKW ............................
4.2.2 Cálculo del gradiente de la energía libre con la ecuación Virial .........

-I-

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4.2.3 Búsqueda del primer punto factible ....................................................
4.2.4 Búsqueda lineal...