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You searched for subject:(Spherical shock wave). Showing records 1 – 2 of 2 total matches.

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Indian Institute of Science

1. Obed Samuelraj, I. Micro-Blast Waves.

Degree: MSc Engg, Faculty of Engineering, 2014, Indian Institute of Science

The near field blast–wave propagation dynamics has been a subject of intense research in recent past. Since experiments on a large scale are difficult to carry out, focus has been directed towards recreating these blast waves inside the laboratory by expending minuscule amounts of energy(few joules),which have been termed here as micro–blast waves. In the present study, micro-blast waves are generated from the open end of a small diameter polymer tube (Inner Diameter of 1.3 mm)coated on its inner side with negligible amounts of HMX explosive (~18 mg/m), along with traces of aluminium powder. Experimental, numerical, and analytical approaches have been adopted in this investigation to understand the generation and subsequent propagation of these micro–blast waves in the open domain. Time–resolved schlieren flow visualization experiments, using a high speed digital camera, and dynamic pressure measurements (head–on and side–on pressures) have been carried out. Quasi one dimensional numerical modeling of the detonation process inside the tube, has been carried out by considering the reaction kinetics of a single(HMX) reaction to account for the reaction dynamics of HMX. The one dimensional numerical model is then coupled to a commercial Navier– Stokes equation solver to understand the propagation of the blast wave from the open end of the tube. A theory that is valid for large scale explosions of intermediate strength was then used for the first time to understand the propagation dynamics of these micro–blast waves. From the experiments, the trajectory of the blast wave was mapped, and its initial Mach number was found to be about 3.7. The side–on overpressure was found to be 5.5 psi at a distance of 20 mm from the tube, along an axis, offset by 30 mm from the tube axis. These values were found to compare quite well with the numerically obtained data in the open domain. From the numerical model of the tube, the energy in the blast wave was inferred to be 1.5 J. This value was then used in the analytical theory and excellent correlation was obtained, suggesting the exciting possibility of using such theories, validated for large-scale explosions, to describe these micro–blasts. Considering the uncertainties in the approximate model, a better estimate of energy was obtained by working back the energy(using the analytical model) from the trajectory data as 1.25 J. The average TNT equivalent, a measure of its strength relative to a TNT explosion, was found to be 0.3. A few benchmark experiments, demonstrating the capability of this novel blast device have also been done by comparing them against the extant large–scale explosion database, suggesting the possibility of using these micro–blast waves to study certain aspects of large–scale explosions. Advisors/Committee Members: Jagadeesh, G (advisor).

Subjects/Keywords: Aerodynamics; Microblast Waves; Blast-Wave Propagation; Spherical Blast Waves; Shock Waves; Blast Wave; Computational Fluid Dynamics (CFD); ANSYS Fluent; Micro–blast Waves; Aeronautics

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APA (6th Edition):

Obed Samuelraj, I. (2014). Micro-Blast Waves. (Masters Thesis). Indian Institute of Science. Retrieved from http://etd.iisc.ac.in/handle/2005/2375

Chicago Manual of Style (16th Edition):

Obed Samuelraj, I. “Micro-Blast Waves.” 2014. Masters Thesis, Indian Institute of Science. Accessed December 01, 2020. http://etd.iisc.ac.in/handle/2005/2375.

MLA Handbook (7th Edition):

Obed Samuelraj, I. “Micro-Blast Waves.” 2014. Web. 01 Dec 2020.

Vancouver:

Obed Samuelraj I. Micro-Blast Waves. [Internet] [Masters thesis]. Indian Institute of Science; 2014. [cited 2020 Dec 01]. Available from: http://etd.iisc.ac.in/handle/2005/2375.

Council of Science Editors:

Obed Samuelraj I. Micro-Blast Waves. [Masters Thesis]. Indian Institute of Science; 2014. Available from: http://etd.iisc.ac.in/handle/2005/2375

2. Vallet, Alexandra. Hydrodynamic modelling of the shock ignition scheme for inertial confinement fusion : Modélisation hydrodynamique du schéma d'allumage par choc pour la fusion par confinement inertiel.

Degree: Docteur es, Astrophysique, plasmas, nucléaire, 2014, Bordeaux

Le schéma d'allumage par choc pour la fusion par confinement inertiel utilise une impulsion laser intense à la fin d'une phase d'assemblage de combustible. Les paramètres clefs de ce schéma sont la génération d'une haute pression d'ablation, l'amplification de la pression du choc généré par un facteur supérieur à cent et le couplage du choc avec le point chaud de la cible. Dans cette thèse, de nouveaux modèles semi-analytiques sont développés afin de décrire le choc d'allumage depuis sa génération jusqu'à l'allumage du combustible. Tout d'abord, un choc sphérique convergent dans le coeur pré-chauffé de la cible est décrit. Le modèle est obtenu par perturbation de la solution auto-semblable de Guderley en tenant compte du nombre de Mach du choc élevé mais fini. La correction d'ordre un tient compte de l'effet de la force du choc. Un critère d'allumage analytique est exprimé en fonction de la densité surfacique du point chaud et de la pression du choc d'allumage. Le seuil d'allumage est plus élevé pour un nombre de Mach faible. Il est montré que la pression minimale du choc, lorsqu'il entre dans le coeur de la cible, est de 20Gbar. La dynamique du choc dans la coquille en implosion est ensuite analysée. Le choc se propage dans un milieu non inertiel avec un fort gradient de pression et une augmentation temporelle générale de la pression. La pression du choc est amplifiée plus encore durant la collision avec une onde de choc divergente provenant de la phase d'assemblage. Les modèles analytiques développés permettent une description de la pression et de la force du choc dans une simulation typique de l'allumage par choc. Il est démontré que, dans le cas d'une cible HiPER, une pression initiale du choc de l'ordre de 300 Mbar dans la zone d'ablation est nécessaire. Il est proposé une analyse des expériences sur la génération de chocs forts avec l'installation laser OMEGA. Il est montré qu'une pression du choc proche de 300Mbar est atteinte près de la zone d'ablation avec une intensité laser absorbée de l'ordre de 2 X 10(15) W.cm-2 et une longueur d'onde de 351 nm. Cette valeur de la pression est deux fois plus importante que la valeur attendue en considérant une absorption collisionnelle de l'énergie laser. Cette importante différence est expliquée par la contribution d'électrons supra-thermiques générés durant l'interaction laser/plasma dans la couronne. Les modèles analytiques proposés permettent une optimisation de l'allumage par choc lorsque les paramètres de la phase d'assemblage, sont pris en compte. Les diverses approches analytiques, numériques et expérimentales sont cohérentes entre-elles.

The shock ignition concept in inertial confinement fusion uses an intense power spike at the end of an assembly laser pulse. the key feature of shock ignition are the generation of a high ablation pressure, the shock pressure amplification by at least a factor of a hundred in the cold fuel shell and the shock coupling to the hot-spot. in this theses, new semi-analytical hydrodynamic models are developed to describe the…

Advisors/Committee Members: Tikhonchuk, Vladimir (thesis director), Ribeyre, Xavier (thesis director).

Subjects/Keywords: Allumage par choc; Fusion par confinement inertiel; Choc sphérique; Solution auto-semblable,; Dynamique du choc; Pression d'ablation; Eléctrons chauds; Shock ignition; Inertial confinement fusion; Spherical shock wave; Self-similar solution; Perturbative approach; Shock dynamics; Ablation pressure; Hot-electrons

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APA (6th Edition):

Vallet, A. (2014). Hydrodynamic modelling of the shock ignition scheme for inertial confinement fusion : Modélisation hydrodynamique du schéma d'allumage par choc pour la fusion par confinement inertiel. (Doctoral Dissertation). Bordeaux. Retrieved from http://www.theses.fr/2014BORD0214

Chicago Manual of Style (16th Edition):

Vallet, Alexandra. “Hydrodynamic modelling of the shock ignition scheme for inertial confinement fusion : Modélisation hydrodynamique du schéma d'allumage par choc pour la fusion par confinement inertiel.” 2014. Doctoral Dissertation, Bordeaux. Accessed December 01, 2020. http://www.theses.fr/2014BORD0214.

MLA Handbook (7th Edition):

Vallet, Alexandra. “Hydrodynamic modelling of the shock ignition scheme for inertial confinement fusion : Modélisation hydrodynamique du schéma d'allumage par choc pour la fusion par confinement inertiel.” 2014. Web. 01 Dec 2020.

Vancouver:

Vallet A. Hydrodynamic modelling of the shock ignition scheme for inertial confinement fusion : Modélisation hydrodynamique du schéma d'allumage par choc pour la fusion par confinement inertiel. [Internet] [Doctoral dissertation]. Bordeaux; 2014. [cited 2020 Dec 01]. Available from: http://www.theses.fr/2014BORD0214.

Council of Science Editors:

Vallet A. Hydrodynamic modelling of the shock ignition scheme for inertial confinement fusion : Modélisation hydrodynamique du schéma d'allumage par choc pour la fusion par confinement inertiel. [Doctoral Dissertation]. Bordeaux; 2014. Available from: http://www.theses.fr/2014BORD0214

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