Theoretical detonation properties of fireworks require thermodynamic properties and equation of state constants under high pressure for many gaseous species composed of five or more elements. Computational results are given for black powders and several report charges, composed of potassium perchlorate or potassium chlorate as oxidizer and aluminum, sulfur or titanium as fuel, using the revised Kihara-Hikita equation of state, KHT, which represents rigid sphere model under a high pressure and ideal gas to a lower pressure. Major products of report charges are KCl, K2Cl2, K, KOH, Al2O, AlO, Al,Al2, K2SO4 and liquid Al2O3(L). Those of KHT constants are derived empirically from BKWS library by Hobbs in CHEETAH code. Computational results that predicted detonation velocities are nearly 2000 m·s-1 with detonation temperature of 5000 K or higher. Calculated detonation velocities higher than experimental observations suggest nonideal nature for explosive mixtures containing nitrate salts. Numerical results of properties of underwater explosions and blast waves using C-J isentrope by KHT reproduce experimental results well. Experimental energies of underwater explosions , however, are nearly twice of hydrodynamic computations which indicates extremely high blast effect of report charges.
5以上の元素からなる煙火原料薬の爆轟特性の解析には多くの気体生成物の熱力学特性と高圧状態式の定数が必要である。 ここでは黒色火薬と酸化剤として過塩素酸カリウムまたは塩素酸カリウム燃料としてアルミニウム, 硫黄, チタン混合物の爆轟特性が改良木原一疋田式(KHT)により計算された。 考慮された生成物は50種類以上あるが主な生成物はKCl, K2Cl2, K, KOH, Al20, AlO, Al, Al2, K2SO4, KClと液体Al202(L)である。これら気体のKHT定数はCheetahコードのBKWSライブラリーから経験的に求められた。 解析による爆轟特性は概略爆速2000m/S, 爆轟温度5000K以上の高温であるが, 実験で観測された爆轟速度は計算値より遅く, 硝酸塩混合物の非理相爆轟の特徴を有する。 KHTによるC-J等エントロピー膨張特性による水中爆発と爆風の数値解析結果は実験結果を再現できる。