[实用新型]一种带圆弧形格栅的储液罐

说明书

本实用新型属于储液装置技术领域，涉及一种带圆弧形格栅的储液罐，包括罐壁、罐顶、格栅、注液口、罐底。所述的格栅为圆弧形；格栅和罐壁在任意横截面同心；格栅与罐顶以及罐底通过焊接相连接；格栅为开孔结构，根据实际情况选择栅格张开的角度；注液口在罐壁的下部，用于向储液罐内注入液体。本实用新型与现有技术相比，减晃效果好，其开孔结构能够减少耗材、质量轻、经济，对储液罐有效容积影响小。

技术领域

本实用新型属于储液装置技术领域，涉及一种带圆弧形格栅的储液罐，具体的说就是一种能够借助圆弧形格栅的良好消能性能即凭借孔隙耗散液舱内部的晃荡能量来达对晃荡液体抑制效果的储液罐装置。

背景技术

随着工业技术的发展，储液罐的应用变得越来越为广泛，比如船舶的储油罐、储水罐，油库的储油罐，核电站的冷却水箱等，这类罐体的特点是储量大，在受到风浪或者地震荷载作用下会使罐内液体剧烈晃荡，从而产生难以估量的冲击荷载，不但有可能对罐体结构本身造成破坏，而且对储液罐载体的稳定性也是一种潜在的威胁。对于船舶、舰艇等海上运载工具，罐体的破坏可能造成油料的泄露造成海洋的污染，船舶的倾覆更是人们生命财产安全的巨大损失；对于油库、核电站等民生企业，这类企业往往靠近城市，罐体一旦破坏，极易发生二次事故，将会对人们的生命财产造成严重的损失，对城市生态环境产生破坏，后果不堪设想。

在现有技术中为了抑制罐内液体的晃荡作用，有在罐内加设垂直挡板的做法，这些挡板往往不开孔，但是这种做法存在一些缺陷，当液体晃荡时会对挡板产生较大的冲击荷载，在长期周期性荷载作用下，挡板很容易产生疲劳破坏，从而丧失减晃效果。另外，由于挡板是不开孔结构，基于上述原因，为保证挡板的强度往往需要增加挡板厚度，这种做法虽然增加了挡板的强度，但是增加了材料消耗，减少了罐体的有效容积，而且增加了罐体的整体重量，进而减少了储液罐载体载运能力，不经济。

实用新型内容

针对现有技术提供的问题，本实用新型提供一种带圆弧形格栅的储液罐，具体的说就是一种能够借助圆弧形格栅的良好消能性能即凭借孔隙耗散液舱内部的晃荡能量来达对晃荡液体抑制效果的储液罐装置。

带圆弧形格栅的储液罐结构的优点在于显著降低储液罐的晃荡力和晃荡高度，从而减轻结构物重量，降低工程造价，并有利于储液罐内的水面平稳。通过调整圆弧格栅张开角度能达到消能更加效果。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种带圆弧形格栅的储液罐，包括罐壁1、罐顶2、格栅3、注液口4、罐底6。所述的格栅3为圆弧形；格栅3和罐壁1在任意横截面同心；格栅3与罐顶2以及罐底6通过焊接相连接；格栅3为开孔结构，根据实际情况选择格栅3 张开的角度；注液口4在罐壁1的下部，用于向储液罐内注入液体5，液体5为油、水等。

上述带圆弧形格栅的储液罐通过孔隙耗散液舱内部的晃荡能，用于减晃，上述储液罐所受晃荡力的计算方法包括以下步骤：

设储液罐的罐体半径为b，圆弧形格栅半径为a，张开角度为θ，圆弧中心位置为β，其孔隙影响系数为G。储液罐内液体深度为H。储液罐底端固定，并在X方向承受x＝Ae^-iωt的晃荡位移，其中A为晃荡位移幅值，ω为晃荡频率，t 为时间。计算过程中，还将用到以下参数：液体密度ρ，重力加速度g。

第一步，将圆弧形格栅看作一个完整的虚拟圆柱形格栅，实际圆弧形格栅处的孔隙影响系数为G，而虚拟圆弧格栅处其孔隙影响系数设置为无穷大。将整个流域划分为两个计算子域，第一个计算子域为虚拟圆柱形格栅形成的圆柱域Ω_Ⅰ，第二个子域为虚拟圆柱形格栅与储液罐罐体之间的圆环柱域Ω_Ⅱ。

第二步，在线性势流理论的基础上，每个子域中的流体采用速度势函数Φ(x,y,z,t)表示：

Φ(x,y,z,t)＝φ(x,y,z)e^-iωt；