JWL++: A Simple Reactive Flow Code Package for Detonation

Abstract

JWL++ is a simple Reactive Flow model that includes time-dependent reaction in prompt detonation. It consists of a Murnahan unreacted equation of state, a JWL reacted EOS, a mixer for the two EOS's and a single-time-constant exponential rate. The mixing can be done by four ways, using either pressure or pressure plus artificial viscosity in the rate, and also using either an analytic function or a pressure equilibrator. The model reproduces the Size Effect and detonation front curvature. Detonation failure can also be induced. JWL++ propagates also through an arbitrary geometry in 3-D without the need for pre-run program burn calculations. It is slower than a JWL/program “Burn” but faster than “Ignition & Growth”. JWL++: Ein einfaches Programmpaket für reaktive Strömungen bei Detonationen JWL++ ist ein einfaches Modell für reaktive Strömungen, das eine zeitabhängige Reaktion bei spontanen Detonationen einschließt. Es besteht aus einer Murnahan-Zustandsgleichung für den nicht reagierten Zustand, einer JWL-Zustandsgleichung für den durchreagierten Zustand, einer Mischungsregel für die beiden Zu-standsgleichungen und einer exponentiellen Umsatzrate mit einzelner Zeitkonstante. Die Mischung kann auf vier Wegen erfolgen, indem entweder der Druck oder der Druck mit künstlicher Viskosität in der Umsatzrate benutzt wird, und entweder eine analytische Funktion oder eine Druckangleichung verwendet wird. Das Modell reproduziert den ‘Size Effect’ und die Krümmung der Detonationsfront. Auch das Versagen einer Detonation kann beschrieben werden. JWL++ bewegt sich auch durch eine beliebige Geometrie in 3-D, ohne daß Vorberechnungen mit dem Programm “Burn” notwendig sind. Es ist langsamer als ein JWL/Programm “Burn” aber schneller als “Ignition & Growth”. JWL++: un programme simple pour écoulements réactifs lors de détonations JWL++ est un modèle pour écoulements réactifs qui inclut une réaction dépendant du temps dans les détonations spontanées. Il est composé d'une équation d'état de Murnahan pour l'état de non réaction, d'une équation d'état JWL pour l'état de réaction complète, d'une règle de mélange pour les deux équations d'état et d'un taux de conversion exponentiel à constante de temps unique. Le mélange peut être fait de quatre manières, en utilisant soit la pression soit la pression plus une viscosité artificielle dans le taux de conversion et soit une fonction analytique soit un équilibrage de la pression. Le modèle reproduit le “Size Effect” et la courbure du front de détonation. On peut également décrire une défaillance de détonation. JWL++ s'applique également à n'importe quelle géométrie en 3D, sans que des calculs préliminaires avec le programme “Burn” ne soient nécessaires. Il est plus lent qu'un JWL/programme “Burn” mais plus rapide qu'un “Ignition & Growth”.