[發明專利]一種可調節液艙制蕩的方法

在審

• 申請號: 202111043231.7
• 申請日: 2021-09-07
• 公開（公告）號: CN113772021A
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 鄒昶方;王晨屹;朱家演;繆泉明;袁曉楠
• 申請（專利權）人: 江蘇海洋大學
• 主分類號: B63B25/12
• 分類號: B63B25/12
• 代理公司: 北京和聯順知識產權代理有限公司 11621
• 代理人: 閆超良

本發明公開了一種可調節液艙制蕩的方法，在液艙底部沿船長方向設置一塊或多塊間斷分布的縱向隔板，沿橫向設置多條滑軌，縱隔板與滑軌相連接實現沿船寬方向的運動?？v隔板通過彈簧和阻尼器與艙壁相連接，彈簧的勁度系數與阻尼器的阻尼系數可實時調整，根據對液艙的載液率以及外激勵的監測，調整過彈簧與阻尼器的參數，使艙內液體的實際一階共振頻率遠離外激勵頻率，防止發生共振；同時，當艙內液體發生晃蕩時，在縱隔板、彈簧以及阻尼器的共同作用下，可吸收并耗散液體晃蕩的能量，從而降低液艙壁面整體所受的沖擊壓力，并延長縱隔板的使用壽命，以降低由液艙晃蕩帶來的安全事故發生的概率，保證船舶行駛的安全。

技術領域

本發明涉及船舶與海洋工程領域，具體為一種可調節液艙制蕩的方法。

背景技術

液艙晃蕩問題作為科學界與工程界的熱點問題之一，一直受到各界科研人員與工程師的廣泛關注與研究，特別伴隨著LNG船的發展與應用，晃蕩問題進一步的凸顯其在船舶設計以及船舶安全方面重要性。對于船體結構，液體晃蕩帶來沖擊壓力在艙內液體發生共振時對壁面造成的影響最大，因此如何降低晃蕩液體造成的沖擊壓力以及如何使艙內液體的實際一階固有頻率遠離外激勵頻率成為了研究制蕩問題以及船舶設計問題的重點。目前常見的改變液艙結構形狀的制蕩方法，都只能降低局部的晃蕩沖擊壓力，但其余位置很有可能產生壓力上升的現象，且設置固定結構的方法極有可能將液體的沖擊壓力轉移到構件上，造成構件的破壞從而產生安全事故。同時改變液艙的結構形狀或曾設固定構件的方法只能夠將艙內液體的一階固有頻率從一個定值改變為另一個定值，且多為降低其一階固有頻率，但隨著液艙載液率的變化，如油輪燃料艙，其艙內液體的一階固有頻率將隨著載液率的降低而降低，實際工況中常出現攜帶高能量的低頻外激勵，則很有可能伴隨著某一載液率和外激勵頻率的共同發生下，艙內液體發生共振。因此固定結構與構件對于改變艙內液體一階固有頻率從而達到制蕩作用的效果在某些工況下有待提高。對于液艙制蕩的方法與裝置也有待改良，為此提供一種可調節液艙制蕩的方法。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的缺陷，提供一種可調節液艙制蕩的方法，不但可以吸收并耗散艙內液體的晃動能量，降低壁面受到的晃蕩沖擊力，而且能調整在不同的載液率下艙內液體的一階共振頻率，防止其在不同的載液率以及外激勵作用下發生共振。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種可調節液艙制蕩的方法，具體的方法如下：

在液艙底部沿船長方向設置一塊或多塊間斷分布的縱向隔板，通過與沿船寬方向的滑軌相連接實現縱隔板的橫向運動，并通過彈簧和阻尼器與艙壁相連接，根據對液艙的載液率以及外激勵的監測，調整過彈簧和阻尼器的參數，使得在液艙晃蕩的過程中，艙內液體的實際共振頻率遠離外激勵頻率，同時在縱隔板、彈簧以及阻尼器的共同作用下，吸收并耗散液體晃蕩的能量，從而降低液艙壁面整體所受的沖擊壓力。

作為本發明的一種優選技術方案，所述縱隔板作為制蕩原件，縱隔板的高度為液艙高度的10％-50％。

作為本發明的一種優選技術方案，所述縱隔板為液艙長度的整板或為沿液艙長度均布的多塊分板，分布數量為1-4塊。

作為本發明的一種優選技術方案，所述縱隔板與液艙壁面通過勁度系數可變的漸增型彈簧相連接，彈簧的勁度系數范圍根據液艙尺寸進行調整。

作為本發明的一種優選技術方案，所述阻尼器與彈簧并聯，將縱隔板與液艙壁面相連接，阻尼器為阻尼系數可變的阻尼器，阻尼系數范圍根據液艙尺寸進行調整。

本發明的有益效果是：1、沿船長方向設置縱隔板，可使晃蕩流體流經縱隔板時在板頂端附近產生漩渦，耗散流體的晃蕩能量，以此在液艙處于中低裝載率時能夠較好降低流體對艙壁的沖擊壓力；

2、縱隔板可沿船寬方向移動，采用彈簧與阻尼器并聯將縱隔板與艙壁連接，可使得液艙晃蕩時彈簧與阻尼器吸收并逐步耗散流體的晃蕩能量，從而進一步降低流體單一艙壁的沖擊壓力；