油水重力分离过程油滴浮升规律的实验研究 被引量：15

1

作者 孙治谦 王振波 +1 位作者 吴存仙 金有海 《过程工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期23-27,共5页

在测定油水重力分离器内分散相油滴的浓度、粒度及中位粒径分布的基础上,分析了各区域内油滴的浮升规律.结果表明,入口区域油水混合液的湍流程度较大,两相存在较充分的纵向掺混,在100mm高度以上区域,油相相对浓度均达到0.9以上;斜板和... 在测定油水重力分离器内分散相油滴的浓度、粒度及中位粒径分布的基础上,分析了各区域内油滴的浮升规律.结果表明,入口区域油水混合液的湍流程度较大,两相存在较充分的纵向掺混,在100mm高度以上区域,油相相对浓度均达到0.9以上;斜板和平板区域内油相浓度较高,小油滴聚结成大油滴,在50mm高度处,中位粒径由10μm升至30μm以上;平板区域油膜更新速度较慢,流动性较差,聚结效果不及斜板区域;重力沉降区域内流场相对平稳,油相相对浓度多集中于0.4～0.6之间,大油滴已基本浮升至顶部油层得到分离;隔油板前方区域存在涡旋流,部分区域油相相对浓度约升高了0.02,中位粒径增大了1μm左右,出现返混现象. 展开更多

关键词 油水重力分离 流动特性 液滴聚结 分离特性

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聚结构件结构对重力分离器油水分离性能的影响 被引量：12

2

作者 孙治谦 金有海 +1 位作者 王振波 时铭显 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期2386-2392,共7页

为考察聚结构件结构对油水重力分离器分离性能的影响,在理论分析的基础上,采用错搭波纹板、开孔波纹板以及网状波纹板进行了室内实验研究,并从停留时间、油相浓度分布、分离效率、聚结结构前后油相浓度及中位粒径差等方面进行了全面对... 为考察聚结构件结构对油水重力分离器分离性能的影响,在理论分析的基础上,采用错搭波纹板、开孔波纹板以及网状波纹板进行了室内实验研究,并从停留时间、油相浓度分布、分离效率、聚结结构前后油相浓度及中位粒径差等方面进行了全面对比。结果表明,网状波纹板结构对小液滴具有较好的聚并作用,能显著提高油水分离效果,缩短停留时间;开孔波纹板次之,而错搭波纹板效果最差。实验发现,良好的亲油疏水性、具有足够的油滴上浮通道以及与混合相具有较大的接触面积,是性能优良的聚结结构所应具备的三个条件。上述工作为进一步开发高效紧凑的油水重力分离设备提供了依据。 展开更多

关键词 油水重力分离 聚结构件 液滴聚结 分离性能

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高频脉冲电场下乳状液中液滴运动行为研究 被引量：9

3

作者 甘琴容 张建 董守平 《油气田地面工程》 北大核心 2006年第1期5-6,共2页

本文采用光学显微镜和CCD摄像机结合CG400Performance Version1·0采集卡,对在脉冲电场作用下用模拟油配置的W/O型中乳状液液滴的运动行为进行了观察研究。由实验结果可以看出电压较小时,液滴的变形程度很小,电压越大,液滴的变形越... 本文采用光学显微镜和CCD摄像机结合CG400Performance Version1·0采集卡,对在脉冲电场作用下用模拟油配置的W/O型中乳状液液滴的运动行为进行了观察研究。由实验结果可以看出电压较小时,液滴的变形程度很小,电压越大,液滴的变形越大;脉冲电场有振动作用及剪切作用;液滴被电场偶极极化而沿电场强度的方向排列成链。 展开更多

关键词 脉冲电场 油包水乳状液 液滴变形 极化 液滴聚结 液珠链

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直流电场作用下微米级液滴碰撞聚结研究

4

作者 李青 聂剑红 +1 位作者 於宏伟 焦体峰 《燕山大学学报》 CAS 北大核心 2024年第2期181-188,共8页

润滑油在工业中的有着重要作用,但其中的水分会影响设备性能和使用寿命。传统的水分去除方法效率低、成本高。静电脱水技术可以通过电场作用将水润滑油中从分离出,利用电场促进油水液滴的碰撞和凝聚,具有快速、高效、环保等优点。本论... 润滑油在工业中的有着重要作用,但其中的水分会影响设备性能和使用寿命。传统的水分去除方法效率低、成本高。静电脱水技术可以通过电场作用将水润滑油中从分离出,利用电场促进油水液滴的碰撞和凝聚,具有快速、高效、环保等优点。本论文利用COMSOL软件对油包水乳液中两个液滴的碰撞聚集进行数值模拟,研究微米级液滴直流电场作用下电场强度、温度、粒径、和液滴间距等因素对碰撞和聚结行为的影响规律,研究表明随着电场强度增大,液滴聚结时间快速变小,但电场强度超过一定值时影响减弱;随着温度的升高,液滴聚结时间先急剧减少,到一定值后基本趋于稳定;随着粒径增大,液滴聚并总时间随液滴直径先缓慢增加,当粒径超过一定值时急聚增加;随着液滴间距增大,聚结总时间不断增大,本文为静电脱水的机理研究提供理论依据,为高效破乳脱水装置的设计提供技术支撑。 展开更多

关键词 电破乳 液滴聚结 直流电场 数值模拟

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降低分散相破碎的低剪切阀技术路线及研发进展

5

作者 宋民航 王子兴 杨宏燕 《化工设备与管道》 CAS 北大核心 2024年第3期94-103,共10页

阀门作为应用于石化等行业的关键设备之一,通过调整阀门开度调节液流流量。在多相流分离领域,位于分离器上游的阀门容易造成分散相剪切破碎,形成更加细小的液滴,甚至出现乳化现象,增加了分离难度。文章聚焦于降低分散相破碎的低剪切阀,... 阀门作为应用于石化等行业的关键设备之一,通过调整阀门开度调节液流流量。在多相流分离领域,位于分离器上游的阀门容易造成分散相剪切破碎,形成更加细小的液滴,甚至出现乳化现象,增加了分离难度。文章聚焦于降低分散相破碎的低剪切阀,从影响液滴破碎及最大稳定液滴直径的关键物理因素出发,包括单位质量平均能量耗散率、液流能量耗散体积等,对降低液滴破碎的可行性路径进行总结,具体包括减小流经阀门液流的流场紊乱、增加油滴聚结结构,以及增大液流能量耗散体积。在此基础上,分析了多种典型低剪切阀门的结构特点及实际性能,并总结了低剪切阀的发展趋势,为新型低剪切阀开发及优化设计,以及规模化推广应用提供理论及技术支撑。 展开更多

关键词 低剪切阀 结构设计 分散相 剪切破碎 液滴聚结

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电脱盐条件下水滴聚并过程影响因素初探 被引量：2

6

作者 胡佳宁 金有海 +1 位作者 孙治谦 王振波 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S2期121-124,共4页

在对国内外相关文献调研的基础上,对电脱盐条件下水滴聚并过程的影响因素进行了初步探讨。水滴在电场中的聚结方式主要有偶极聚结、振荡聚结、电泳、介电泳等;水链的形成在一定程度上有利于水滴的碰撞与聚并,而电分散则对电聚结起到了... 在对国内外相关文献调研的基础上,对电脱盐条件下水滴聚并过程的影响因素进行了初步探讨。水滴在电场中的聚结方式主要有偶极聚结、振荡聚结、电泳、介电泳等;水链的形成在一定程度上有利于水滴的碰撞与聚并,而电分散则对电聚结起到了负面效果,应予以避免;高频电场和脉冲电场的聚结效果好于交流电场和直流电场,减小极板间距可以提高聚结效果,减少极板的边缘效应;乳状液中水相体积分数、界面膜、油相体积分数等均会对聚结速率产生显著影响。 展开更多

关键词 电脱盐 液滴聚结 分离特性 聚结速率 破乳

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铁磁流体液滴下落的数值模拟研究

7

作者 刘玉婷 李明军 《工业技术创新》 2023年第1期31-41,共11页

为更深入了解铁磁流体液滴的流动机制,建立理论模型和二维数值模型,模拟并考察不同大小的两个铁磁流体液滴之间的形态变化以及相互作用。采用耦合了流体体积(VOF)和水平集(Level Set)的界面追踪方法(VOSET)来捕捉两相界面的演化规律,考... 为更深入了解铁磁流体液滴的流动机制,建立理论模型和二维数值模型,模拟并考察不同大小的两个铁磁流体液滴之间的形态变化以及相互作用。采用耦合了流体体积(VOF)和水平集(Level Set)的界面追踪方法(VOSET)来捕捉两相界面的演化规律,考察初始分离距离、磁场施加角度以及磁场强度这三个因素对两个铁磁流体液滴聚结行为的影响。数值模拟结果表明,初始分离距离存在一个阈值,当初始分离距离大于该阈值时,两个液滴不发生聚结,反之,两个液滴发生聚结;当磁场方向为水平或者45°时,磁场会阻碍两个液滴聚结,而当磁场方向为垂直向上时,磁场会促进两个液滴聚结,并且随着磁场强度的增大,阻碍或促进作用相应增强。 展开更多

关键词 铁磁流体 界面追踪方法(VOSET) 液滴聚结 磁场强度 水平集

原文传递

斜板重力分离器的研究 被引量：4

8

作者 常勇 吴剑华 杨芙 《沈阳化工学院学报》 2005年第3期204-208,共5页

简要叙述斜板分离器斜板处层膜上的单个液滴的基本聚结原理.以Navier-Stokes方程为基础,通过对实际情况的分析与简化导出液-液两相层流流动速度分布的数学模型及液层厚度的计算公式.为进一步研究液-液分离过程提供了基础.介绍了斜板重... 简要叙述斜板分离器斜板处层膜上的单个液滴的基本聚结原理.以Navier-Stokes方程为基础,通过对实际情况的分析与简化导出液-液两相层流流动速度分布的数学模型及液层厚度的计算公式.为进一步研究液-液分离过程提供了基础.介绍了斜板重力分离器的设计方法. 展开更多

关键词 液滴聚结 两相层流 层膜

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分离器整流聚结构件分离性能 被引量：2

9

作者 张黎明 何利民 +2 位作者 王涛 吕宇玲 何兆洋 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期118-124,共7页

为了提高重力式分离器的性能,选取不同结构的整流和聚结构件,采用Fluent数值模拟软件对分离器内部流场进行三维数值模拟,通过对比速度场和浓度场分布,确定整流和聚结构件的性能。在长为1.8 m,内径为384 mm的重力式分离器内安装4种不同... 为了提高重力式分离器的性能,选取不同结构的整流和聚结构件,采用Fluent数值模拟软件对分离器内部流场进行三维数值模拟,通过对比速度场和浓度场分布,确定整流和聚结构件的性能。在长为1.8 m,内径为384 mm的重力式分离器内安装4种不同结构的聚结板,改变进口含油率和流量,测量颗粒的单位体积质量含油率,确定聚结板的分离性能。结果表明:在流量较大的时候,聚结板分离效果下降,表现出对粒径选择性的单一分离作用;聚结板的结构和材质对液滴的聚结沉降影响很大,应根据工况和处理条件进行合理选择。 展开更多

关键词 重力分离 数值模拟 流场 液滴聚结 粒径

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新型斜板撇油器在海洋平台上的应用 被引量：2

10

作者 董元平 陈再玉 朱丹宏 《石油和化工设备》 CAS 2016年第4期48-51,共4页

目前斜板撇油器沉降分离理论的研究集中在液滴聚结、上浮和沉降两方面。本文基于这一理论,对某项目斜板撇油器的撇油过程做了详细工艺计算。此外根据本项目的特点,对该斜板撇油器在液位控制方法上的选择、机械结构设计及配管设计上的新... 目前斜板撇油器沉降分离理论的研究集中在液滴聚结、上浮和沉降两方面。本文基于这一理论,对某项目斜板撇油器的撇油过程做了详细工艺计算。此外根据本项目的特点,对该斜板撇油器在液位控制方法上的选择、机械结构设计及配管设计上的新颖点做了详细的总结,通过这样的设计,本斜板撇油器既能满足平台要求,又节约了成本,目前已成功应用,效果良好。 展开更多

关键词 斜板撇油器 液滴聚结 液滴上浮 液位控制 应用

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匀强电场下分散相液滴聚结行为分析 被引量：2

11

作者 韩磊 张艳玲 许伟伟 《安全、健康和环境》 2018年第12期62-67,共6页

基于Cahn-Hilliard方程的相场方法,通过流场和电场的耦合作用,建立了匀强电场下分散相液滴聚结行为模型,从微观角度研究液滴聚结过程中电场力规律和流场分布情况,探讨了液滴聚结过程的机理,采用数值模拟研究了电场强度、液滴直径和液滴... 基于Cahn-Hilliard方程的相场方法,通过流场和电场的耦合作用,建立了匀强电场下分散相液滴聚结行为模型,从微观角度研究液滴聚结过程中电场力规律和流场分布情况,探讨了液滴聚结过程的机理,采用数值模拟研究了电场强度、液滴直径和液滴间距对液滴聚结的影响。结果表明,电场强度越大,液滴直径越大,液滴间距越小,液滴聚结时间越短,为电脱盐中电聚结技术提供了理论基础。 展开更多

关键词 电脱盐 匀强电场 流场 液滴聚结 数值模拟

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液液体系界面上的液滴聚结特性 被引量：1

12

作者 邰德荣 G.W.Stevens H.R.C.Pratt 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1991年第1期124-129,共6页

众所周知,分散相液滴的大小影响液液萃取设备的处理能力和传质效率.Garg和Pratt对脉冲筛板柱的研究及Hamilton和Pratt对填料柱的研究均表明,液滴大小受液滴聚结和破碎速率控制.聚结速率对混合澄清槽的澄清室设计极为重要,并已成为许多... 众所周知,分散相液滴的大小影响液液萃取设备的处理能力和传质效率.Garg和Pratt对脉冲筛板柱的研究及Hamilton和Pratt对填料柱的研究均表明,液滴大小受液滴聚结和破碎速率控制.聚结速率对混合澄清槽的澄清室设计极为重要,并已成为许多科学工作者的研究课题.如Jeffreys等对连续澄清器性能的宏观研究及水平界面上单液滴聚结特性的研究等.单液滴研究有助于判别聚结时作用在液滴上的一些重要的作用力.一般说,聚结过程包括以下步骤: 展开更多

关键词 液液萃取 液液体系 界面 液滴聚结

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结构与操作参数对油水重力分离器性能的影响 被引量：1

13

作者 孙治谦 金有海 +1 位作者 王振波 葛卫学 《流体机械》 CSCD 北大核心 2009年第9期1-5,共5页

在全面测定油水重力分离器内分散相油滴浓度的基础上,改变其结构参数和操作参数,对影响油水两相浓度分布的主要因素进行了对比试验。结果表明,在一定范围内,减小油水重力分离器的板长和板间距、增加板倾角、减小入口流量以及增加入口含... 在全面测定油水重力分离器内分散相油滴浓度的基础上,改变其结构参数和操作参数,对影响油水两相浓度分布的主要因素进行了对比试验。结果表明,在一定范围内,减小油水重力分离器的板长和板间距、增加板倾角、减小入口流量以及增加入口含油浓度均可使油水分离效果在一定程度上提高;在一定的范围内适当增加水相的沉降时间,可以改善油水混合物在重力沉降区域的层流状态;而在达到一定的沉降时间之后,样品中的含油量已趋于恒定,不能仅仅依赖于增大沉降时间来提高分离效果。 展开更多

关键词 油水重力分离 浓度分布 液滴聚结 停留时间

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电场作用下液液系统中液滴变形的计算模型

14

作者 张军 崔玉敏 何宏舟 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1391-1398,共8页

基于单元变形的思路,由单元守恒方程出发,建立电场中液滴变形的数值计算模型.在此基础上,将该模型与偶极模型相耦合,提出液滴聚结的计算方法.由所建模型及计算方法,编制数值计算程序对几种参数下液滴的变形及聚结进行模拟计算.结果表明... 基于单元变形的思路,由单元守恒方程出发,建立电场中液滴变形的数值计算模型.在此基础上,将该模型与偶极模型相耦合,提出液滴聚结的计算方法.由所建模型及计算方法,编制数值计算程序对几种参数下液滴的变形及聚结进行模拟计算.结果表明,所建模型对液滴变形的预测与实验结果相符较好,对液滴聚结过程的模拟与实验结果大致相符,预测的聚结时间稍低于实验值.如果进一步提高单元阻力的模化精度及单元离散精度,所建模型会有较好的适用性.所建模型可实现对液滴的扁平形变形的预测.研究结果对液滴电变形的理论分析及数值模拟具有一定的借鉴意义. 展开更多

关键词 液滴变形 液液系统 数值模拟 模型 液滴聚结

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电流体雾化双液滴电聚结行为研究

15

作者 刘振东 陈建魁 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第5期278-282,289,共6页

电流体喷印技术具有分辨率高,溶液参数适应性广等优点,是新型显示制造工艺创新突破的重要载体之一,可用于OLED微米厚度有机TFE膜高效制造。为深入探索电流体雾化技术制备微纳液膜过程,解决现阶段对液膜制备过程中各因素作用机理了解不... 电流体喷印技术具有分辨率高,溶液参数适应性广等优点,是新型显示制造工艺创新突破的重要载体之一,可用于OLED微米厚度有机TFE膜高效制造。为深入探索电流体雾化技术制备微纳液膜过程,解决现阶段对液膜制备过程中各因素作用机理了解不清的问题,基于相场方法建立了液滴电聚结两相流耦合模型,分析了制备过程中“双液滴电聚结”单元。研究外加电压、基板接触角、液滴间隙和直径对液滴聚结的影响,并总结了液滴可聚结工艺参数相图。研究结果表明,外加电压越大、液滴隙径比越小,聚结后液滴高径比越大,聚结越快;基板接触角越大,聚结后高径比越大,聚结越慢,甚至可能使液滴无法聚结。在亲水基板上外加适当电压或增加液滴密度缩短液滴间隙有助于促成基板上液滴电聚结.该研究结论和工艺相图可应用与电流体雾化制膜时工艺参数调控。 展开更多

关键词 电流体喷印 电流体雾化 液滴电聚结 两相流 多场耦合 数值仿真

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