Two-phase 모델을 활용한 에틸렌-공기와 RDX 혼합물의 데토네이션 특성 연구

Numerical investigation of detonation characteristics in hybrid ethylene-air and RDX mixture using two-phase model

본 연구에서는 two-phase model(이상 모델)을 활용하여, 고폭약(RDX) 입자가 고르게 분포되어 있는 에틸렌-공기 혼합물의 데토네이션 속도, 압력을 포함하는 데토네이션 특성을 확인하였다. 순수 가연성 기체 혼합물 내에 고폭약 입자를 분포시킬 경우, 고폭약의 화학 반응에 의한 열방출에 의해 순수 가연성 기체 혼합물의 데토네이션 보다 높은 압력 및 임펄스 증가를 발생시킬 수 있다. 본 연구에서 제안된 수치해석 접근법으로 계산한 결과를 검증하기 위하여, 이전에 수행된 실험 결과(RDX 입자의 함량에 따른 데토네이션 압력/속도)와 비교하였다.

In this study, we numerically investigate the detonation characteristics (detonation velocity and pressure) of a hybrid ethylene-air and RDX mixture using two-phase model. Compared with detonation of pure ethylene-air mixture, the detonation of the hybrid ethylene-air and RDX mixture has higher pressure and stronger impulse because the hybrid mixture has additional chemical heat release of RDX particles. To validate the numerical results using two-phase model, we compare the experimental data which show changes of detonation pressure and velocity according to concentration of RDX particles.