We have developed a multidimensional analysis code for reactive shocks (MARS) for investigating various scenarios in the physical hazard analysis of high energetic materials. In this paper, details of numerical procedures in our code are presented. To confirm the reliability of the code, some of the one-dimensional test problems, shock tube, high velocity impact, propagation of blast wave and shock to detonation transition process, are solved. The previous our experiments, the gap tests are also simulated. By comparison of the experimental and numerical results, it was shown that the simulation can reproduce three typical results. The first case was that the shock to detonation transition occurs in acceptor, the second case was the no detonation but rapid decomposition occurs in acceptor and the third one was the detonation in acceptor occurs by the reflection of the shock wave at the interface of the acceptor and witness steel block. By the demonstration of reproducibility of the experimental result, it was shown that the code is generally applicable to the practical explosion problem.
我々は高エネルギー物質のフィジカルハザード解析に関する様々なシナリオについて研究するために,反応衝撃波のための多次元解析コード(MARS)を開発している。 この論文では,我々のコードにおける数値解析手法について述べる。 数値解析コードの妥当性を検証するために,いくつかの1次元テスト問題(衝撃管,高速衝突問題,爆風,衝撃から爆轟への転移過程)を解いて,厳密解等と比較した。 また,以前実施したギャップ試験の数値解析を実施した。実験と数値解析結果を比較した結果,数値解析は3つの典型的な結果を再現できることが分かった。 すなわち,受爆薬中で爆轟が発生する場合,爆轟が発生しないが急速な分解が確認される場合,さらに受爆薬を伝播した衝撃波が金属製の証拠板で反射することで受爆薬中に爆轟が発生する場合である。 実験再現性の検証により,解析コードは現実的な爆発問題への適用性を有することを示した。
CFD code, CIP, reactive flow simulation, sympathetic detonation