Simulation of blast waves using OpenFOAM

Simulación de ondas explosivas usando OpenFOAM

Luis Gutiérrez Marcantoni (1) , Sergio Elaskar (1) , José Tamagno (1) , Pascal Bruel (2, 3, 4, 5)

1 Universidad Nacional de Córdoba [Argentina]
2 CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique
3 LMAP - Laboratoire de Mathématiques et de leurs Applications [Pau]
4 CAGIRE - Computational AGility for internal flows sImulations and compaRisons with Experiments
5 UPPA - Université de Pau et des Pays de l'Adour

The rapid release of energy in explosive processes produces intense shock waves (blast waves). The interaction of these waves with obstacles can be extremely destructive. This paper explores the capabilities of OpenFOAM free distribution software, using the rhoCentralFoam solver, for the modeling of these processes using only gas dynamics concepts. To verify the proper functioning of these numerical tools, the simulation of shock waves propagation is performed and the numerical results are compared with the analytical Sedov solution for explosions in cylindrical geometry. The comparison is focused on the shock position and velocity as well as the pressure jump through the shock.

Ondas de choque, Sedov, OpenFOAM, explosión. Resumen. La rápida liberación de energía asociada a procesos explosivos produce ondas de choque in-tensas (blast waves). En este trabajo se explora las capacidades del software de libre distribución Open-FOAM, mediante el solver rhoCentralFoam, para el modelado de dichos procesos usando solamente conceptos de dinámica de gases. Con el objetivo de verificar el adecuado funcionamiento de las herra-mientas numéricas seleccionadas se realiza la simulación de la propagación de blast waves y se comparan los resultados numéricos con la solución clásica de Sedov para explosiones 2D (cilíndricas). Entre los parámetros característicos del proceso, evaluados para verificar los resultados numéricos, se consideran la posición y velocidad de la onda de choque generada en la explosión, y el salto y evolución de la presión detrás del choque.

Mots clés: Shock waves; Sedov; OpenFOAM; Explosion

Mots clés: Ondas de choque; Sedov; OpenFOAM; Explosión

Domaines: Mécanique des fluides [physics.class-ph]

Luis Gutiérrez Marcantoni, Sergio Elaskar, José Tamagno, Pascal Bruel. Simulación de ondas explosivas usando OpenFOAM. Mecánica Computacional, 2019, 37 (26), pp.1075-1084. ⟨hal-02376633⟩