شبيه سازي ديناميك سيالات محاسباتي موج انفجار در نرم افزار اپن فوم: بررسي اثر حلگر و معادله حالت بر دقت نتايج

روش هاي عددي  به عنوان يكي از زير شاخه هاي مدل هاي نظري مي توانند رفتار مواد پرانرژي را با دقت مناسب و به دور از محدوديت هاي آزمايشات تجربي پيش بيني نمايند. در اين مطالعه، از ابزار ديناميك سيالات محاسباتي براي پيشبيني عملكرد موج انفجار در حضور موانع هندسي استفاده شده است. شبيه سازي ها با دو حلگر توسعه يافته سونيكفوم (extendedSonicFoam) و بلست فوم(blastFoam) از ماژول تكنولوژي متن باز اپن فوم (OpenFOAM) انجام شده و براي افزايش دقت نتايج، از مدل آشفتگي شبيهسازي گردابههاي بزرگ استفاده شده است. علاوه بر معادله حالت گاز كامل، از معادله حالت نيمه تجربي بي-كا-دبليو (BKW) كه يك معادله حالت كامل است و وابستگي صريح به دما دارد براي ارتباط ميان پارامترهاي مختلف ترموديناميكي استفاده شده است. براي ثبت سيگنالهاي فشارزمان حسگرهاي متعددي در بالا دست منفجره قرار گرفته و براي اعتبارسنجي نتايج نيز از داده ­هاي تجربي گزارش شده در منابع استفاده شده است. ميزان خطا در شبيه سازيهاي انجام شده براي پارامترهاي مختلف موج انفجار حداكثر 12/29% بدست آمده است. ميزان انحراف از استاندارد براي نتايج حل عددي با معادله حالت گاز كامل نسبت به گاز حقيقي بيشتر بوده و حلگر بلستفوم پارامترهاي مهم ماكزيمم اضافه فشار فاز مثبت، زمان رسيدن موج و ايمپالس فاز مثبت را كه از مشخصه هاي تعيين كننده موج انفجار مي باشند را با خطاي كمتري نسبت به حلگر توسعه يافته سونيكفوم پيش بيني كرده است.