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首页高压脉冲静电破乳:水滴破碎的临界电场参数研究
"高压脉冲静电破乳过程水滴的破碎临界电场参数 (2013年),孙治谦,金有海,王振波,中国石油大学化学工程学院" 这篇论文主要探讨了高压脉冲静电破乳过程中水滴破碎的关键电场参数。在这个过程中,水滴在高压高频脉冲电场的作用下经历极化变形直至最终破碎。研究者通过显微试验观察并分析了水滴在不同电场条件下的行为,旨在揭示影响水滴破碎的临界场强、占空比和电场频率的规律。 首先,占空比的增加会导致作用在水滴上的电场能量增大,因为同一脉冲周期内电场作用的时间延长。这种情况下,水滴破碎所需的临界场强会降低。这表明电场的作用时间对于水滴的稳定性至关重要,更长的电场作用时间可能使水滴更容易破碎。 其次,随着电场强度的增加,水滴的极化变形效应更为显著。水滴的变形速度加快,导致其变形弛豫时间缩短,进而使得破碎的临界占空比减小。同时,电场频率与临界占空比的关系显示,在电场强度一定的条件下,随着占空比的增大,水滴的破碎临界频率先增大后减小。这表明存在一个最优的占空比和电场频率组合,可以最有效地促使水滴破碎。 最后,电场强度、占空比和电场频率三者之间存在复杂的相互作用,共同决定了水滴的极化状态、电场能的传递以及水滴自身的振动频率。这些因素的交互作用对水滴破碎的影响至关重要,是优化静电破乳过程的关键。 这项研究对于理解和优化高压脉冲静电破乳技术具有重要意义,特别是在水处理领域。通过精确控制电场参数,可以更高效地分离油水混合物,提高水处理的效率和效果。同时,这一研究也为未来在油田地面工程和其他涉及多相流分离的工业应用中提供了理论基础和实验依据。
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收稿日期
基金项目中央高校基本科研业务费专项资金
作者简介孙治谦男讲师 博士从事多相流分离及油田地面工程等方面的研究
文章编号
高压脉冲静电破乳过程水滴的破碎临界电场参数
孙治谦, 金有海, 王振波
(中国石油大学 化学工程学院, 山东 青岛 )
摘要通过显微试验考察水滴在高压高频脉冲电场作用下的极化变形及失稳破碎过程研究水滴破碎临界场强占
空比及电场频率的变化规律 结果表明随占空比的增加作用于水滴的电场能随之增大同一脉冲周期内电场施
加时间增长水滴破碎临界场强减小随电场强度的增加水滴的极化变形效应愈加明显水滴的变形弛豫时间缩
短破碎临界占空比减小临界占空比最小值所对应的电场频率逐渐降低电场强度一定时随占空比的增大水滴
的破碎临界频率呈现先增大后减小的趋势电场强度占空比及电场频率三者共同决定了水滴的极化弛豫状态作
用于水滴的电场能以及水滴的振荡频率其交互作用对水滴的破碎具有重要影响
关键词水处理 脉冲 静电破乳 极化 临界电场参数
中图分类号 文献标志码
Critical electric field parameters of water droplet broken-up in high
voltage impulse electrostatic demulsification process
College of Chemical Engineering in China University of Petroleum Qingdao China
Abstract
Key words
高压静电聚结脱水技术广泛应用于油田地面工
程以及石油石化领域中原油乳状液的脱水脱盐处
理过程
然而随着各大油田进入采油中后期
油田采出液的物性日趋复杂乳状液破乳分离难度
大大增加静电聚结脱水技术面临着日益严峻的挑
战
提出了脉冲静电聚结技术对于高
压高频脉冲静电聚结过程中水滴的破乳聚并微观机
制尚未得到深入而全面的分析
水滴在高压
脉冲电场作用下的破碎是静电破乳过程发生的重
要现象之一 水滴的聚并破乳电分散等过程均伴
随着水滴破碎扯裂油水界面膜破裂等现象的出
现
基于此笔者通过显微试验考察水滴在高
压高频脉冲电场作用下的极化变形及失稳破碎过
程在此基础上总结水滴破碎临界场强占空比及电
年 第 卷 中国石油大学学报(自然科学版)
第 期
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