[实用新型]煤气柜气动弹性模型风洞试验位移测量系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及具体涉及土木工程风洞试验，具体涉及一种煤气柜气动弹性模型风洞试验位移测量系统。

背景技术

煤气柜是贮存工业及民用煤气的钢制容器，有湿式煤气柜和干式煤气柜两种。湿式煤气柜为用水密封的套简式圆柱形结构；干式煤气柜为用稀(干)油或柔膜密封的活塞式结构。煤气柜的钟罩、塔及活塞为活动式结构，承受气体压力并保证良好的密封性能，其安装精度要求较高。煤气柜柜体材质为碳素钢和低合金钢。工地连接方式有铆接、焊接和高强度螺栓连接。焊接一般采用手工焊和CO₂气体保护焊。柜顶桁架和柜顶板通常借助设置的中央台架进行安装。干式煤气柜在运行阶段，其内部大质量活塞由气压支撑沿柜体立柱内侧上下移动。

煤气柜气弹模型试验中，重点关注柜体表面位移响应。现阶段国内风工程界对煤气柜结构的气动弹性模型风洞试验研究涉及甚少。

对于传统空间网壳结构，风工程界一般采用激光位移计对其进行风洞试验位移响应测量，该方法测量效率较高，精度基本满足科研要求。但是对于煤气柜结构，传统位移测量方法并不适用，其原因主要是：

1、不同工况下，柜体表面位移响应数据量极大，采用传统测试方法需大量激光位移测量设备，试验成本极高。

2、传统测量设备外置，对风场影响较大，对于煤气柜结构这种风敏感结构，受扰动流场结构对试验精度影响较大。

3、由于柜体结构整体较高，激光位移固定设备刚度受到局限，进而直接导致激光位移计本身在风洞试验阶段产生风致振动，与柜体部分产生相对误差，这显然会极大影响试验结果。

鉴于上述原因，采用传统测量方式不能准确测试煤气柜结构位移响应。

实用新型内容

为解决以上技术问题，本实用新型提供一种煤气柜气动弹性模型风洞试验位移测量系统。

技术方案如下：

一种煤气柜气动弹性模型风洞试验位移测量系统，其关键在于：包括煤气柜模型，该煤气柜模型内设有位移检测件，该位移检测件检测风洞试验时所述煤气柜模型柜体的位移量。采用该设计，位移计内置，从煤气柜内侧检测柜体在风场中的位移量，避免风场对位移计的影响，提高试验精度。

作为优选，所述煤气柜模型设置在旋转座上，该煤气柜模型包括拼接式柜体，该拼接式柜体内竖向设有中心支撑筒，该中心支撑筒轴向设有多个试验位点，所述中心支撑筒外套设有活塞组件，该活塞组件对应设置在任一所述试验位点处，所述活塞组件和拼接式柜体之间设有浮动导向件；

所述位移检测件为位移计，在所述中心支撑筒上固定连接位移计支架，在该位移计支架上设置多个所述位移计，多个所述位移计在所述位移计支架上竖向分布，所述位移计的感应端朝向所述拼接式柜体。

采用以上技术方案，避免了传统的将活塞组件和煤气柜直接连接的方式，将活塞组件通过中心支撑筒支撑在煤气柜内，模拟活塞的悬浮状态，活塞通过浮动导向件上下移动，能精确的模拟真实情况下活塞的上下升降及悬浮，保证试验的正确性。

作为优选，所述位移计支架包括横向固定杆和竖向固定杆，所述横向固定杆靠近所述中心支撑筒的下端设置，所述横向固定杆的内端与所述中心支撑筒固定，所述竖向固定杆的下端与所述横向固定杆固定，所述位移计竖向分布在所述竖向固定杆上，所述活塞组件上对应所述竖向固定杆设有让位通孔。

采用以上方案，在活塞组件升降模拟活塞的高、中、低位时，活塞组件与位移计之间不会相互干扰。

作为优选，所述活塞组件包括活塞支撑板，该活塞支撑板上方设有活塞模型，所述活塞模型包括模型框架，该模型框架和活塞支撑板之间设有活塞悬浮垫板，该活塞悬浮垫板与模型框架固定，在所述活塞支撑板上表面设有滚动支撑件，所述活塞悬浮垫板落在所述滚动支撑件上，所述活塞支撑板设置在任一所述试验位点处，所述模型框架内的空隙形成所述让位通孔。

该设计方案中，活塞模型通过滚动支撑件落在活塞支撑板上，在煤气柜气弹模型风洞试验研究时，模拟活塞平动。

作为优选，所述滚动支撑件包括安装座体和滚动嵌设在该安装座体内的支撑滚珠，所述安装座体固定在活塞支撑板上，所述支撑滚珠托举所述活塞悬浮垫板，在所述活塞支撑板上环向分布有至少三个所述滚动支撑件。通过支撑滚珠托举活塞模型，活塞模型的平动方向随意性强，能更真实的模拟活塞平动。

作为优选，所述中心支撑筒包括筒体，所述筒体的外壁设有活塞支撑件，该活塞支撑件与任一所述试验位点对应的筒体可拆卸连接，所述活塞组件落在所述活塞支撑件上；