We developed a multicomponent flow method for three fluids based on a five-equation model by Allaire et al. This paper numerically models the experimental results of Homae et al. in order to reveal the effect of a barrier material on a blast wave. Three fluids are considered in the present study : the detonation products, water and air, modeled by Jones-Wilkins-Lee (JWL), stiffened gas and ideal gas equations of state, respectively. A water wall was used to encircle a spherical pentolite of 100 g, and the interface problem between the water wall and the blast wave was investigated. To elucidate the effect of the water wall, we conducted two numerical simulations ; one without a water wall and the other with a water wall 100 mm in radius. The peak overpressure, positive impulse and pressure history all agreed well with the experimental results of Homae et al. ; thus, our new method is applicable to real explosion phenomena involving multiple fluids. We focused on the interaction of the blast wave with two fluid interfaces (detonation products/water and water/air). Due to the repetitions of reflection and transmission of shock waves at the interfaces, weak shock waves were generated. They reached and affected the propagation of blast wave.
爆風低減メカニズムの解明を目的として，Allaireらの手法を改良した多種流体を考慮した数値計算手法を開発した。 本稿では，障害物の影響を解明するために爆ごう生成ガス，水，空気の三流体を用いて保前らの実験を再現した。 本計算では半径24 mmの球形ペントライト100 gの爆ごう生成ガスの周りを水で覆い，爆風と水の干渉問題を数値解析によって再現した。 水の有無による影響を調査するため，水なし及び半径100 mmの水がある場合をそれぞれ数値解析した。 本数値解析と実験は最大過圧，インパルスと爆風の圧力履歴が実験と良い一致を示したことから，爆風については開発した本手法で実験を再現できると考えられる。 また，爆風の伝播メカニズムとして水と空気界面における爆風の反射と透過の影響に着目した。 ２つの流体界面における爆風の反射と透過が繰り返されることによって微弱な衝撃波が発生し，それが爆風に到達することによって爆風伝播に影響を与えることがわかった。
numerical simulation, multicomponent flow, blast wave, water wall