[实用新型]一种振幅可调式模拟海上油船晃动的试验装置

说明书

技术领域

本实用新型属于机械技术领域，涉及一种试验装置，特别是一种振幅可调式模拟海上油船晃动的试验装置。 

背景技术

海洋运输是国际间商品交换中最重要的运输方式之一，货物运输量占全部国际货物运输量的比例大约在80％以上。它利用天然海洋通道，船舶吨位一般不受限制，具有运量大、成本低等优点。船舶海上储运石油是海洋运输的一大组成部分，船舶海上储运石油作为一种高风险的作业过程，近些年来海上石油泄漏、油舱爆炸事故也经常发生，因此，人们越来越关注如何降低船舶海上储运石油的风险。 

船舶海上储运石油的风险主要来自货物，而储运过程中油舱内液货热质传递行为直接影响到油舱液相区的温度分布、气相区的VOCs浓度分布以及挥发出舱的VOCs浓度与速度等影响作业安全的关键物理量及其行为特征。因此控制液货气液热质传递行为对于保持原油品质、防止油气爆炸以及减少大气污染有直接影响，也关系到石油储运安全和节能减排目标的实现。相关研究表明界面湍动对气液传质存在明显影响，因此在研究海上液货舱热质传递行为时必须考虑晃荡因素。 

晃荡是一个广义的范畴,它是指容器内流体介质的运动。目前晃荡舱研究是一个热点，但人们主要关注了液体晃荡对船舶结构冲击破坏的液固耦合力学问题，而针对液货舱中原油这种挥发物 质，晃荡因素影响其热质传递规律的研究基本没有人涉及，并且现在也缺乏专门的晃动模拟试验装置来进行物理模型实验研究，造成人们对液货状态变化机理认识滞后，导致无法科学控制船舶油气储运过程中油气泄漏、爆炸和大气污染等风险。 

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种振幅可调式模拟海上油船晃动的试验装置，本试验装置能用于模拟海上油船晃动造成的液货舱中燃油晃动。 

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种振幅可调式模拟海上油船晃动的试验装置，其特征在于，本试验装置包括框架本体、安装板、摆动板、支撑架、液压缸和两根竖直固定的支撑柱，所述框架本体设置在两根支撑柱之间，所述框架本体包括呈矩形框状的底部框体和上部框体，所述底部框体内设置有用于固定试验水箱的支撑结构，所述底部框体的四个边角上分别固连有立杆，所述上部框体通过立杆固连在底部框体上方，所述框架本体其中两根立杆上设置有铰接板一，另外两根立杆上设置有铰接板二，在两根支撑柱上分别水平固连有转轴，两根支撑柱上的转轴同轴心，其中一根转轴转动穿设在铰接板一上，另外一根转轴转动穿设在铰接板二上，所述安装板固连在所述立杆上，该安装板与所述铰接板一相互垂直，所述支撑架设置于框架本体一侧并与安装板相对，所述摆动板垂直固连在安装板上，所述摆动板上滑动设置有滑块，所述液压缸滑动设置在所述支撑架上并位于摆动板上方，所述液压缸的推杆竖直向下且推杆的下端铰接在所述滑块上。 

在进行晃动模拟试验时，试验水箱设置在底部框体内通过支 撑结构固定。铰接板一和铰接板二固定在框架本体上，而铰接板一和铰接板二分别通过转轴铰接在支撑柱上，因此当液压缸推杆的上下伸缩作用在滑块上时，液压缸带动摆动板摆动，继而实现框架本体的晃动，框架本体的晃动便是模拟船体晃动的过程，根据这样的试验可以分析出典型扰动引起晃荡对自由液面情况下的气、液相区原油热质传递过程的影响，并针对不同扰动分别遴选出相关度强的影响因子并总结其作用强度。在本装置中，控制振幅的因素是液压缸的行程和滑块与转轴之间的距离，在液压缸行程一定的条件下，控制振幅的因素就是滑块与转轴之间的距离。当滑块向安装板一侧移动时，滑块与转轴之间的距离减小，此时框架本体的振幅增大；当滑块方向性移动时，滑块与转轴之间的距离减大，此时框架本体的振幅减小。本装置能够方便调节框架本体晃动时振幅的大小，因此能满足不同的试验要求，具有通用性强的有优点。作为优选，本装置选用行程为300mm的液压缸，框架本体晃动的振幅在9°到15°之间。 

在上述的振幅可调式模拟海上油船晃动的试验装置中，所述摆动板的上板面上开设有滑槽，所述滑槽的长度方向与安装板板面垂直，所述滑块滑动设置在所述滑槽内。 

在上述的振幅可调式模拟海上油船晃动的试验装置中，所述支撑架包括竖直固定的立柱和水平固连在立柱上端的横杆，所述液压缸滑动设置在所述横杆上。 

在上述的振幅可调式模拟海上油船晃动的试验装置中，所述支撑结构包括底板和挡条，所述底板呈矩形板状，底板的数量为两块，两块底板分别抵靠于底部框体相对的两侧边上，所述挡条具有两根，其中一根挡条固连在其中一块底板上，另外一根挡条固连在另外一块底板上。