[发明专利]一种危化品水上泄漏扩散仿真模拟试验平台

说明书

本发明提供了一种危化品水上泄漏扩散仿真模拟试验平台，包括环形水槽及其上分别设置的水动力单元、风动力单元、介质处理单元和数据采集单元，环形水槽包括基础及其上端设置的观察部，且基础上端设有环形槽，基础外围设置介质处理单元，环形槽内安装水动力单元，观察部上安装风动力单元，观察部的外部或内部设置数据采集单元。本发明所述的一种危化品水上泄漏扩散仿真模拟试验平台，将轻质危化品置于水动力场和风场的耦合驱动下，通过检测传感器实时采集危化品的理化指标，进而研究其动态变化规律，模拟状态稳定可控，通用性强。

技术领域

本发明属于水上泄露扩散模拟领域，尤其是涉及一种危化品水上泄漏扩散仿真模拟试验平台。

背景技术

随着轻质危化品产业的日益发达，其输运中泄漏事故时有发生，从而引发燃爆事故或大范围的有毒气液扩散，造成严重的人员伤亡和经济损失，并对生态环境产生严重影响。为了能够有效预防事故发生和事后处理，很多学者对轻质危化品泄漏后的迁移轨迹、扩散范围和最终状态等方面开展了研究。但是，轻质危化品在海洋(河流)中的迁移转化机理相当复杂，在水场和风场的共同驱动下，形成了“水体—空气”两相的时空迁移转化过程，为构建数学物理方程带来极大的挑战。同时在此复杂流场的驱动下，轻质危化品的理化指标也会出现动态变化，而这种动态变化是如何受流场、时间和温度等因素影响的，同时对自身的时空迁移转化过程又有何影响，目前这些问题仍缺乏有效的实验研究。交通运输部天津水运工程科学研究所为模拟危化品在水上运输过程中发生泄漏后危化品在气液两相中扩散迁移转化的规律，设计制作了一款仿真模拟试验平台(一种水路危化品运输泄漏污染事故仿真装置，专利号：ZL 2018220941478)，但是该装置无法实现水流的持续流动性，试验空间相对比较狭窄，空气流动性受装置大小无法实现循环流动，装置中水量较小，水流基本处于静置状态，一定程度上限制了危化品泄漏后在一段时间内长期变化过程的研究条件。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种危化品水上泄漏扩散仿真模拟试验平台，以解决现有技术不能有效模拟危化品在海洋上泄露扩散状态的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种危化品水上泄漏扩散仿真模拟试验平台，包括环形水槽及其上分别设置的水动力单元、风动力单元、介质处理单元和数据采集单元，环形水槽包括基础及其上端设置的观察部，且基础上端设有环形槽，基础外围设置介质处理单元，环形槽内安装水动力单元，观察部上安装风动力单元，观察部的外部或内部设置数据采集单元。

进一步的，所述观察部为钢化玻璃材质。

进一步的，所述水动力单元包括主动轮、从动轮、传送带和动力电机，主动轮和从动轮分别通过密封轴承转动套接至环形槽的侧壁，主动轮外围和从动轮外围通过传动带构成同步运动结构，且传送带外围沿周向均布若干推动板，主动轮的一端固定连接至动力电机的传动轴，动力电机的外围固定连接至基础外壁。

进一步的，所述风动力单元包括输风管、排风管和风机，风机固定安装至预设位置，观察部上分别安装输风管和排风管，且风机通过输风管向观察部内输入压缩空气。

进一步的，所述介质处理单元包括基础上分别设置的输水管和排水管，且排水管连通至污水处理设备，排风管连通至废气处理设备。

进一步的，所述数据采集单元包括水位计、流速仪、风速仪和气压计，且水位计和流速仪固定安装至基础内，风速仪和气压器固定安装在观察部内部。

进一步的，所述观察部上设有通孔，通孔内安装介质投入装置，且观察部上设有多个采样口，每个采样口内设置一个开合门。

相对于现有技术，本发明所述的一种危化品水上泄漏扩散仿真模拟试验平台具有以下有益效果：该试验平台能够实现集检测监测、水动力循环、气动力循环的系统自动化、一体化，可实现不同流场、不同风场和不同温度条件下，对危化品关键理化性质动态变化过程的机制实验研究，能够解决传统的实验装置空间小、缺少气象变化条件、水动力无法变化的多个技术问题。