Beräkningsprogram för bestämning av prestanda hos undervattensladdningar
Publiceringsdatum: 2002-01-01
Rapportnummer: FOI-R--0449--SE
Sidor: 57
Skriven på: Svenska
Nyckelord:
- Detonation
- prestanda
- undervatten
- stötvåg
- bubbla
- energi
- detonation
- underwater
- shock
- wave
- bubble
- energy
Sammanfattning
Med dagens persondatorer är det möjligt att utföra beräkningar som för 30 år sedan, med stor ansträngning, kunde genomföras med den tidens superdatorer. Detta gäller möjligheten att simulera en undervattensdetonation och därvid följa förloppet upp till att gasklotet vänder. Om sådana beräkningar genomförs kan ett sprängämnes undervattensprestanda studeras både för ännu ej syntetiserade sprängämnen t.ex. tetraazatetrahedran (tetraederformad N4 - molekyl) som för optimering av sprängämnessammansättningen. Ett sådant beräkningsprogram togs fram för 30 år sedan men på grund av en implementering som gav dålig energikonservering har programmet inte kunnat utnyttjas vid teoretisk bestämning av undervattenssprängämnens prestanda. I denna rapport presenteras ett nytt beräkningsprogram med energikonservering där även fysikaliska fenomen, som tidigare försummats, har förts in i koden. Som testsprängämne har valts trotyl (TNT) som får detonera på laddningsdjupen 20 m och 2000 m. Relativt god överensstämmelse erhålles mellan simulering och experiment. Beräkningsprogrammet gör det möjligt att dels studera ännu ej framtagna sprängämnen dels studera nya kompositioner av existerande sprängämnen dels erhålla startvärden för verkanssimuleringar och dels ersätta den teoretiskt bristfälligt underbyggda utvärderingstekniken vid experimentella studier av sprängämnens prestanda. Detta sista uppnås genom att utnyttja försöken till att kalibrera sprängämnesparametrar i beräkningsprogrammet och sedan beräkna relevanta prestanda genom att simulera hela expansionsförloppet.