正弦交流電場(chǎng)中水滴變形破裂聚結(jié)微觀特性研究.pdf

1、靜電聚結(jié)具有提高分離效率、減小占地面積、降低能耗等優(yōu)點(diǎn),為高含水原油以及海上生產(chǎn)平臺(tái)脫水過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題提供了良好的解決方案。然而,由于靜電聚結(jié)影響因素多而復(fù)雜,其中諸多規(guī)律仍需進(jìn)一步研究。本文利用50～400Hz的正弦交流電場(chǎng)對(duì)單液滴在電場(chǎng)中的變形、運(yùn)動(dòng)、破裂特性以及雙液滴在電場(chǎng)中的聚結(jié)特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,結(jié)合理論深入分析電場(chǎng)強(qiáng)度及頻率、油品粘度、界面張力以及液滴直徑等因素對(duì)液滴在電場(chǎng)中伸縮變形、破裂以及聚結(jié)特性的影響規(guī)律,得出如下主

2、要結(jié)論:
　　 (1)在研究所涉及的各參數(shù)范圍內(nèi)頻率越大、油品粘度越高、界面張力越低,其在交流電場(chǎng)中的伸縮變形幅度越小；橢球液滴的離心率和電場(chǎng)強(qiáng)度的N(1.7　　 (2)液滴只有在臨界電

3、場(chǎng)附近才會(huì)發(fā)生微液滴噴射現(xiàn)象,電場(chǎng)過(guò)高,液滴將會(huì)發(fā)生炸裂；液滴在電場(chǎng)中的起始噴射角度約為38±2°；隨頻率增加、油品粘度升高子液滴將會(huì)變得更小、分布更密集且分布角度更小,界面張力降低,子液滴分布角度更?。灰旱纹屏训呐R界場(chǎng)強(qiáng)和(1/dd)1/2成正比關(guān)系,并且界面張力越低,其臨界電場(chǎng)越??；液滴破裂的臨界離心率變化范圍約為0.810～0.865。
　　 (3)雙液滴在電場(chǎng)中的聚結(jié)存在電場(chǎng)范圍,高于電場(chǎng)上限,液滴將發(fā)生破裂而不聚結(jié)；適

4、當(dāng)?shù)碾妶?chǎng)使液滴產(chǎn)生穩(wěn)定的錐端；α在55°以下均觀測(cè)到了液滴的聚結(jié)；在近距離條件下(d/r2<0.37)且α>55°時(shí)液滴旋轉(zhuǎn)到一定角度而吸引聚結(jié),所觀測(cè)到液滴之間的最大吸引和聚結(jié)角度分別為74.5°和68.5°；當(dāng)α在90°附近時(shí)才觀測(cè)到液滴之間的明顯排斥現(xiàn)象。交流電場(chǎng)中液滴鏈上液滴幾乎不發(fā)生聚結(jié)；所采用的電場(chǎng)頻率范圍內(nèi),低頻下的液滴鏈不如高頻下的穩(wěn)定；電場(chǎng)強(qiáng)度的突然降低、湍流擾動(dòng)可在一定程度上破壞液滴鏈,且前者可在一定程度上促進(jìn)聚結(jié)。