[发明专利]一种流体强冲击波防御系统

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种预防气流，液流强冲击波对某些设施，物体造成毁坏的防御工程。

二、背景技术  

强台风、战争造成的爆炸在近海岸、江、河水域发生时，水会形成能量巨大的强水流冲击波浪，可能对沿岸边的设施造成毁灭性的损失，在陆地上发生时，产生的强气流可能致使建筑物等设施遭到严重的毁坏。为了预防强水流、强气流冲击波造成的损失，人们采用建造隔挡防护装置进行预防。由于冲击波的能量大，对预防工程的强度就要求很高，体积、重量大，建造难度很大，建造成本很高，特别是对可移动式防护设施，制造难度更大，重量大，成本更高，工作可靠性较低。如高强度防护门，除体积大，重量很重，制造成本高，制造、安装困难外，使用过程中由于重量原因引起的变形使其开启、关闭困难，以及防护效果和使用寿命等成为一个严重的问题。

三、发明内容

本发明为了解决背景技术中存在的技术问题，提供了一种对液流、气流强冲击波施加阻尼、衰减冲击波，将能量化整为零的流体强冲击波防御的新理念、防御系统的原理和建造方案。

本发明的技术解决方案是：把流体的动能化整为零，通过能量分解和吸收能量的方法，大幅度降低作用在防护装置上的动能，避免作用在防护装置上的作用力过大，而降低对防护装置的强度要求，从而减轻了重量，减小了制造难度和成本，能有效地提高防护的可靠性。

现以防护门为例来进行说明：本流体强冲击防御系统，根据防御能力要求，由一道或多道阻尼、缓冲门和隔离防护门，门前两侧的能量分流通道或吸收能量的容腔组成。

上述流体强冲击防御系统的阻尼、缓冲门，是在弧形门板上设置了多个可控阻尼通道和多个类似溢流阀的可调安全保护装置，在无冲击波作用时，该阻尼、缓冲门的可控阻尼通道和可调限阻装置是关闭的，当阻尼、缓冲门受冲击时，可控阻尼通道在冲击力的作用下通流载面积开启，因阻尼作用，使通过的流量减小，作用在阻尼、缓冲门有效受阻面积上的冲击流，在反作用力的作用下，一方面抵挡冲击流；一方面使流体通过两侧的分流通道分流，或通过容腔吸收能量。使作用在阻尼、缓冲门上的力大幅减小。由于通过阻尼、缓冲门的流量减小，使作用在下游防护门上的冲击波的能量大幅减小，降低防护门的强度要求，减轻重量，提高工作可靠性。通过调节阻尼通道的开启力和开启程度，可以控制被衰减的能量。通过调节安全保护装置的开启力，控制阻尼、缓冲门阻力的限定值，保正安全性和可靠性。

本发明具有以下优点：

1.能把冲击能量化整为零，分别作用在阻尼、缓冲门和防护门上，使单个装置上的受力减小。

2.阻尼、缓冲门和防护门上游的能量分流通道或吸能容腔，能吸收部分冲击能量，减小了阻尼、缓冲门和防护门上的受力。

3.阻尼、缓冲门产生的阻尼力，根据需要通过控制通流截面积可以控制。

4.阻尼、缓冲门有安全保护功能.

5.阻尼、缓冲门和防护门对强度的要求降低，重量减轻，制造难度和制造成本降低。

6.安装、维护难度小。

7.使用时因重量较轻不易产生变形，使用寿命长。

8.防御可靠性提高。

四、附图说明

附图为本发明的原理和结构示意图。

五、具体实施方式

本发明是在需要被保护的部位或设施前设置一道弧形防护门，在防护门前设置一道或多道弧形阻尼、缓冲门，在防护门和阻尼、缓冲门两侧各设置一个与流体流动方向有一定夹角，逐渐向外、向上延伸与外界相通的能量分流通道或吸收能量的腔体，疏导、吸收冲击能量。在阻尼、缓冲门板上设置多个可控节流阻尼通道和多个可调安全保护装置，阻尼、衰减冲击波，限制阻力过大，保护阻尼、缓冲门。

参见附图，当强液流或强气流1，向需要的部位15冲击时，首先遇到阻尼、缓冲门8，在冲击动能作用在阻尼、缓冲门8时，部分流体通过阻尼通道7继续向前推进；部分流体冲到阻尼、缓冲门8的有效阻尼面积上，产生作用力，阻尼、缓冲门8的有效阻尼面积产生的反作用力产生流体流2，一方面阻尼、衰减流动，一方面通过分流通道或吸能容腔5使流体流4、6分流，能量被吸收。能有效地减小作用在阻尼、缓冲门8上的冲击力。阻尼、缓冲门8产生的阻尼力，可以通过调节阻尼通道7的通流截面积来控制。阻尼、缓冲门8上的安全保护装置3由可调弹簧或液压控制，当冲击力小于调节力时，安全保护装置3关闭，当冲击力大于调节力时，安全保护装置3开启，流体从中流过，阻尼、缓冲门的阻力大幅减，保证阻尼、缓冲门8的安全。经过阻尼、缓冲门8继续向前推进的流体9，由于阻尼作用其动能大幅减小，冲击到防护门14时，由于防护门14关闭，终止了流体流动，使冲击到防护门14下游15得到防护。流体冲击到防护门14上产生的反作用力使流体形成流体流10，一方面阻挡流体9流动，一方面使流体流11、12流向分流通道或腔体13，能量被吸收。大大地减小了作用在防护门14上的冲击力，能保正防护门14的可靠和下游15的安全。