Using thermochemical code EXPLO5 to predict the performance parameters of explosives

• Autorzy: Suceska Muhamed , Stimac Tumara Barbara , Künzel Martin

Identyfikatory

DOI

10.22211/matwys/0215

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie programu termochemicznego EXPLO5 do predykcji parametrów użytkowych materiałów wybuchowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Thanks to the development of more powerful computers and efficient numerical techniques, numerical modelling has become a compulsory tool in solving various problems in the field of energetic materials. In cases where measuring techniques are still unable to measure a given parameter, numerical modelling may be the only option of obtaining a value. In addition, numerical modelling helps us to better understand some phenomena, particularly in understanding the influence of input parameters on output results, as well as saving time and money. The thermochemical equilibrium code EXPLO5 is such a tool which enables theoretical prediction of performance of high explosives, propellants and pyrotechnic compositions. The code is used by more than 80 research laboratories worldwide.

PL

Ciągły rozwój coraz bardziej wydajnych komputerów oraz technik obliczeń numerycznych powoduje, że stosowanie modelowania numerycznego staje się koniecznością przy rozwiązywaniu różnorodnych problemów w obszarze materiałów wysokoenergetycznych. Tendencja ta jest szczególnie wyraźna w przypadkach, w których metody pomiarowe nadal nie umożliwiają zmierzenia wartości badanego parametru, tzn. gdy tylko modelowanie numeryczne daje możliwość określenia jego wartości liczbowej. Ponadto, modelowanie numeryczne umożliwia nam lepsze poznanie niektórych zjawisk, np. lepsze zrozumienie wpływu warunków początkowych danego procesu na jego wyniki końcowe. Dodatkowym atutem stosowania modelowania numerycznego jest oszczędność czasu i pieniędzy. Tego typu narzędziem jest EXPLO5, program do opisu równowagi termochemicznej. Umożliwia on, na drodze analizy teoretycznej, dokonanie predykcji efektów działania materiałów wybuchowych kruszących, paliw rakietowych i mieszanin pirotechnicznych. Program ten jest używany w ponad 80 laboratoriach badawczych w całym świecie.

Słowa kluczowe

EN

explosives; performance; detonation; kinetic detonation; JWL coefficients; Gurney energy; detonation energy

PL

materiały wybuchowe; efekt działania; detonacja; detonacja kinetyczna; współczynniki JWL; energia Gurney’a; energia detonacji

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Przemysłu Organicznego
• Czasopismo: Materiały Wysokoenergetyczne
• Rocznik: 2021
• Tom: T. 13
• Strony: 17--27
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Suceska Muhamed

• Faculty of mining, geology and petroleum engineering, University of Zagreb, Pierottijeva 6, 10000 Zagreb, Croatia

autor

Stimac Tumara Barbara

• Faculty of mining, geology and petroleum engineering, University of Zagreb, Pierottijeva 6, 10000 Zagreb, Croatia

autor

Künzel Martin

• OZM Research s.r.o., Blížňovice 32, Hrochův Týnec, Czech Republic

Bibliografia

• [1] Suceska M. EXPLO5 User’s Guide. OZM Research s.r.o, Hrochův Týnec, 2021.
• [2] Hobbs M.L., Bear M.R. Calibrating the BKW-EOS with a Large Product Species Data Base and Measured C-J Properties. Proc. 10th Int. Detonation Symp., Arlington, VA, 1995, 409-418.
• [3] Hobbs M.L., Brundage A.L. JCZS2i: An Improved JCZ Database for EOS Calculations at High Temperature and Pressure. Proc. 14th Int. Detonation Symp., San Francisco, CA, 2014, 804-813.
• [4] Suceska M. Evaluation of Detonation Energy from EXPLO5 Computer Code Results. Propellants Explos. Pyrotech. 1999, 28: 280-285.
• [5] Gurney R.W. Initial Velocities of Fragments from Bombs, Shells, Grenades. Army Ballistic Research Laboratories, Aberdeen Proving Ground, Report BRL 405, MD, USA, 1943.
• [6] Stimac B., Bohanek V., Dobrilovic M., Suceska M. Prediction of Gurney Velocity based on EXPLO5 Code Calculation Results. Proc. 23rd Semin. New Trends Res. Energ. Mater. (NTREM), Pardubice, Czech Republic, 2020, 692-704.
• [7] Hardesty D.R., Kennedy J.E. Thermochemical Estimation of Explosive Energy Output. Combust. Flame 1977, 28: 45-49.
• [8] Danel J.F., Kazandijan L. A Few Remarks about the Gurney Energy of Condensed Explosives. Propellants Explos. Pyrotech. 2004, 29(5): 314-316.
• [9] Locking P. Accuracy of Empirical Gurney Velocity Prediction Models. Proc. 30th Int. Sym. Ballistics, Long Beach, California, USA, 2017, 1415-1426.
• [10] Suceska M., Dobrilovic M., Bohanek V., Stimac B. Estimation of Explosive Energy Output by EXPLO5 Thermochemical Code. Z. Anorg. Allg. Chem. 2020, 647: 231-238.
• [11] Souers P.C., Kury J.W. Comparison of Cylinder Data and Code Calculations for Homogeneous explosives. Propellants Explos. Pyrotech. 1993, 18: 175-183.
• [12] Charlet F., Turkel M.L., Danel J.F., Kazandjian L. Evaluation of Various Theoretical Equations of State used in Calculation of Detonation Properties. J. Appl. Phys. 1998, 441(84): 4227-4238.
• [13] Souers P.C., Wu B., Haselman L.C. Detonation Equation of State at LLNL. Lawrence Livermore National Laboratory, Report UCRL-ID-119262, Livermore, 1995.
• [14] Catanach R.A., Hill L.G. Diameter Effect Curve and Detonation Front Curvature Measurements for ANFO. AIP Conf. Proc. 2002, 620: 906.
• [15] Jackson S.I., Short M. Scaling of Detonation Velocity in Cylinder and Slab Geometries for Ideal, Insensitive and non-Ideal Explosives. J. Fluid Mech. 2015, 773: 224-266.
• [16] Souers P.C., Vitello P. ANFO Calculations for Sedat Esen. Lawrence Livermore National Laboratory Report UCRL-TR-204259, Livermore, 2004.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).