本发明专利技术公开了一种用于巨型海工离心机的超重力场下机载深海环境模拟装置，包括：吊架、高压密封模型箱和加压组件，高压密封模型箱安装在吊架内，高压密封模型箱内具有箱腔，高压密封模型箱的壁内设有加压口，箱腔的底面上设有土质海床，箱腔内填充有水。加压组件与高压密封模型箱的加压口相连，用于对箱腔内的水加压。根据本发明专利技术实施例的用于巨型海工离心机的超重力场下机载深海环境模拟装置，可模拟超过1000米的深海环境和地层深部高应力环境，为海洋能源开发技术以及海洋工程施工与运行关键技术的创新与突破提供一个物理模拟平台。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及巨型海工离心机
，尤其是涉及一种用于巨型海工离心机的超重力场下机载深海环境模拟装置。
技术介绍
为了发展海洋经济、开发海洋资源、保障海上安全，需要模拟海洋典型载荷环境，例如模拟深海环境，模拟深海环境需要同时模拟两个要素:海水深度和自重应力水平。目前通过深水池模拟的最大水深为40m，迄今还没有实现深海环境的模拟技术。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种用于巨型海工离心机的超重力场下机载深海环境模拟装置，该超重力场加震装置能够基于离心机实现的超重力场(例如，50-150倍的超重力场)，实现超过1000米的深海海洋环境模拟。根据本专利技术实施例的用于巨型海工离心机的超重力场下机载深海环境模拟装置，包括:吊架；高压密封模型箱，所述高压密封模型箱安装在所述吊架内，所述高压密封模型箱内具有箱腔，所述高压密封模型箱的壁内设有加压口，所述箱腔的底面上设有土质海床，所述箱腔内填充有水；和加压组件，所述加压组件与所述高压密封模型箱的加压口相连，用于对所述箱腔内的水加压。根据本专利技术实施例的用于巨型海工离心机的超重力场下机载深海环境模拟装置，可模拟超过1000 米的深海环境和地层深部高应力环境，为海洋能源开发技术以及各种海洋工程施工与运行关键技术的创新与突破提供一个物理模拟平台。另外，根据本专利技术上述实施例的用于巨型海工离心机的超重力场下机载深海环境模拟装置还可以具有如下附加的技术特征:具体地，所述高压密封模型箱包括箱体和安装在所述箱体的上端以密封所述箱体的箱盖。从而使得高压密封模型箱结构简单。在本专利技术的一些实施例中，所述加压组件包括:柔性囊，所述柔性囊设在所述箱腔的水中且所述柔性囊的开口端延伸到所述加压口内；流体管，所述流体管与所述柔性囊的开口端相连，用于从加压流体源向所述柔性囊内供给加压流体或从所述柔性囊内排出加压流体。从而不仅可保证加压效果，且加压迅速，同时该加压组件结构简单可靠。进一步地，所述加压组件还包括防护网罩，所述防护网罩设在所述箱腔内且安装到所述高压密封模型箱的壁上，所述防护网罩的开口部伸入加压口内，所述柔性囊容纳在所述防护网罩内且所述柔性囊的开口端伸出所述防护网罩。从而可对柔性囊起到保护作用，延长柔性囊的使用寿命。可选地，所述吊架的相对两侧分别设有吊架吊耳。从而便于超重力场下机载深海环境模拟装置的装配。可选地，所述高压密封模型箱为长方体形状。具体地，所述加压组件对所述箱腔内的水施加的压力大于lOMPa。在本专利技术的另一些实施例中，所述加压组件为设在所述箱腔内的活塞。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:图1为根据本专利技术实施例的超重力场下机载深海环境模拟装置的示意图；图2为图1所示的超重力场下机载深海环境模拟装置的剖面图；图3为图2中A部分的放大示意图；图4为装配有图1所示的超重力场下机载深海环境模拟装置的海工离心机处于未运行状态时的示意图；图5为装配有图1所示的超重力场下机载深海环境模拟装置的海工离心机处于运行状态时的示意图。附图标记: 巨型海工离心机10000、机架100、转轴101、转臂200、第一海工吊篮300、第二海工吊篮400、吊架301、吊架吊耳3011、高压密封模型箱302、箱体3023、箱盖3024、加压组件303、柔性囊3031、流体管3032、防护网罩3034、土质海床700、水1200、第一密封圈3025、第二密封圈302具体实施例方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。下面参考图1-图5描述根据本专利技术实施例的用于巨型海工离心机10000的超重力场下机载深海环境模拟装置，其中，其中，在本专利技术中，超重力场指的是在巨型海工离心机运行时的离心加速度场，由于此时离心加速度场为重力加速度场的N倍，因此称为超重力场。如图4和图5所示，巨型海工离心机10000包括机架100、转臂200、第一海工吊篮300和第二海工吊篮400，转臂200可旋转地安装在机架100的转轴101上，第一海工吊篮300可上下摆动地连接在转臂200的第一端(如图5所示的左端)上，第二海工吊篮400可上下摆动地连接在转臂200的第二端(如图5所示的右端)上，第一海工吊篮300内包括超重力场下机载深海环境模拟装置，第二海工吊篮400可用来模拟海洋风暴过程、海洋波浪过程、海流过程、海洋地震过程等。具体地，如图4所示，在重力的作用下，第一海工吊篮300和第二海工吊篮400呈下垂状态，如图5所示，当转臂200旋转加速直至产生N倍的离心加速度(Ng)时，第一海工吊篮300和第二海工吊篮400呈水平状态，此时第一海工吊篮300和第二海工吊篮400由于离心力的作用均位于超重力场下。更具体地，第一海工吊篮300的重量可达到30吨以承载超重力场下机载深海环境模拟装置中的巨大水体及其重量，N=50-150,即最大离心加速度可为150g，转臂200的转动半径的范围可为7.0m-9.0m，其中g代表重力加速度。根据本专利技术实施例的用于`巨型海工离心机的超重力场下机载深海环境模拟装置，包括:吊架301、高压密封模型箱302和加压组件303，其中，超重力场下机载深海环境模拟装本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于巨型海工离心机的超重力场下机载深海环境模拟装置，其特征在于，包括：吊架；高压密封模型箱，所述高压密封模型箱安装在所述吊架内，所述高压密封模型箱内具有箱腔，所述高压密封模型箱的壁内设有加压口，所述箱腔的底面上设有土质海床，所述箱腔内填充有水；和加压组件，所述加压组件与所述高压密封模型箱的加压口相连，用于对所述箱腔内的水加压。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张建民，张建红，黎启胜，刘伟，洪建忠，冉光斌，
申请(专利权)人：清华大学，中国工程物理研究院总体工程研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。