正弦交流電場中水滴變形破裂聚結微觀特性研究.pdf

1、靜電聚結具有提高分離效率、減小占地面積、降低能耗等優(yōu)點,為高含水原油以及海上生產平臺脫水過程中出現的問題提供了良好的解決方案。然而,由于靜電聚結影響因素多而復雜,其中諸多規(guī)律仍需進一步研究。本文利用50～400Hz的正弦交流電場對單液滴在電場中的變形、運動、破裂特性以及雙液滴在電場中的聚結特性進行了實驗研究,結合理論深入分析電場強度及頻率、油品粘度、界面張力以及液滴直徑等因素對液滴在電場中伸縮變形、破裂以及聚結特性的影響規(guī)律,得出如下主

2、要結論:
　　 (1)在研究所涉及的各參數范圍內頻率越大、油品粘度越高、界面張力越低,其在交流電場中的伸縮變形幅度越?。粰E球液滴的離心率和電場強度的N(1.7　　 (2)液滴只有在臨界電

3、場附近才會發(fā)生微液滴噴射現象,電場過高,液滴將會發(fā)生炸裂；液滴在電場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??；液滴破裂的臨界場強和(1/dd)1/2成正比關系,并且界面張力越低,其臨界電場越??；液滴破裂的臨界離心率變化范圍約為0.810～0.865。
　　 (3)雙液滴在電場中的聚結存在電場范圍,高于電場上限,液滴將發(fā)生破裂而不聚結；適

4、當的電場使液滴產生穩(wěn)定的錐端；α在55°以下均觀測到了液滴的聚結；在近距離條件下(d/r2<0.37)且α>55°時液滴旋轉到一定角度而吸引聚結,所觀測到液滴之間的最大吸引和聚結角度分別為74.5°和68.5°；當α在90°附近時才觀測到液滴之間的明顯排斥現象。交流電場中液滴鏈上液滴幾乎不發(fā)生聚結；所采用的電場頻率范圍內,低頻下的液滴鏈不如高頻下的穩(wěn)定；電場強度的突然降低、湍流擾動可在一定程度上破壞液滴鏈,且前者可在一定程度上促進聚結。