剪切流场中W/O乳状液分散相液滴破裂的临界条件

探讨剪切流场中牛顿型W/O乳状液的分散相液滴破裂机理及临界破裂条件,总结了Taylor小变形理论、De Bruijn理论和临界乳化理论3种确定临界破裂半径的方法,并尝试用其预测旋流场的液滴破碎情况,为油水分离设备内流场合理的剪切分布提供理论依据。采用Couette双圆筒装置形成薄层剪切流场,研究白油包水型和硅油包水型乳状液滴的破裂形态和临界破裂半径。实验结果表明:不同粘性比的实验介质,其分散相液滴的破裂形态和临界破裂理论的适用性不同,在实际应用时应根据流场特点和乳状液的物性特点具体分析。依据某型旋流器的流场数值模拟结果,剪切流场中的临界破裂理论可用于初步预测旋流场中给定粒径分布的乳状液能否被有效分离,但还需进一步的现场测试和分析,引入与流场的湍动强度相关的修正系数。

W/O乳化液分散相液滴破裂的临界条件

分析牛顿型液-液两相乳化液的分散相液滴的破裂机理及其临界条件,用Couette双圆筒装置形成薄层纯剪切流场,通过白油包水型乳化液滴在不同剪切率下的变形和破裂情况,验证临界破裂条件并加以修正。提出对于油水旋流分离器,根据实际的流场分布和乳化液的物性特点,可以预测分离效果;或根据分离器的分离能力,适当控制其转速或流量等操作条件,使内部流场合理分布,防止乳化液进一步乳化。为此,研究液滴的临界破裂条件可为各类油水乳化液分离设备内部的剪切分布的合理性提供可靠依据和优化指标。

液-液旋流器中分散相液滴破碎机理研究

根据液-液旋流器涡流场和切向速度的特点,探讨了分散相液滴破碎的主要原因,粘性剪切力主 要使液滴变形;雷诺剪切应力则导致液滴破碎;并分析出旋流器中液滴易发生破碎的几个主要部位。在 总结前人研究成果的基础上,归纳出3种描述分散相液滴的形变与破裂的临界条件,为研究液-液旋流器 分散相液滴破碎机理提供依据。

牛顿型液-液两相流中分散相液滴碰撞模型及实验研究

通过分析气固两相流中颗粒的碰撞率模型及其影响因素,提出牛顿型液-液两相流中的液滴碰撞率模型,并分析了在剪切流场中液滴发生椭球形变形后的碰撞概率。利用双圆筒装置形成薄层剪切流场,假设液滴碰撞后即发生聚合,根据不同时刻取样的粒径分布来验证液滴的碰撞概率,理论模型与实验结果基本一致。

驻波场中油包水型乳化液分散相液滴运动LabVIEW仿真分析

在LabVIEW环境下,通过建立水击谐波驻波场中油包水(W/O)型乳化液分散相液滴的运动方程,实现了W/O乳化液中分散相液滴运动的虚拟仿真分析,从而获取液滴运动特性曲线。结果表明,水击驻波场中分散相液滴朝着水击驻波波节处运动,经过一定的时间后发生聚集,且呈对称分布;探讨了水击驻波参数对液滴运动轨迹的影响。

剪切流场中分散相液滴内外流场静压差研究

目前,在乳化液破乳机理研究中,剪切流场作用下分散相液滴行为的研究因流场复杂性及测量技术的局限性,对变形前后液滴内外流场静压差的了解非常有限,并多假设其在变形过程中保持恒定或变化不大。针对这一问题,通过改进设计内外桶反向旋转剪切实验装置,结合数字图像处理技术,设计了一种较为精确的液滴内外压差测量方法。从实验角度率先研究了液滴变形过程中内外压差变化规律,数据结果显示液滴变形过程中内外压差变化显著,且影响液滴形态变化,内外压差随剪切速率及液滴综合变形度单调递增。分析表明,对于剪切流场中液滴形变模型的建立及数值模拟相关研究,需考虑过程中存在的液滴内外压差变动因素。

运用分散相粒径大小及分布评价油水乳化液的剪切破乳效果

为了有效地评价油水乳化液的破乳效果,提出一种新方法,即通过微距数码相机离线拍摄乳化液微观图像,经图像处理及相关统计算法来分析分散相液滴的粒径大小及分布,由此判别乳化液的乳化或破乳效果。实验表明,该方法能有效地反映乳化或破乳过程。

油水乳化液破乳动力学研究进展

综述了油水乳化液的破乳机理和受力分析现状,由于所采用破乳方法的不同,建立了油水乳化液在旋流场和振动场中不同的数学模型,并分析了破乳过程中分散相液滴的变形、破裂的临界条件,认为旋流场中分散相液滴所受到的切应力是导致液滴变形并造成分散相液滴破碎与乳化的重要原因,振动场中分散相的聚集是基于位移效应向波腹和波节运动,结合微粒临界破裂条件,可知振动破乳时存在一个最佳振动强度范围。

油包水型乳化液剪切破乳的实验

通过设计Couette双圆筒装置形成薄层纯剪切流场，其剪切强度可通过内筒转速调节，对油包水型乳化液剪切破乳的可行性进行研究。从流体动力学角度分析单个液滴受力。建立其仿射形变模型并经实验验证，与TaylorGI和CoxRG的理论模型基本一致。实验结果表明，将剪切作用引入流场中有利于液滴聚合，当内筒转速为50～150r／min（剪应力8．67～26．01Pa）时，液滴最大直径和平均直径比未引入剪切力场时高，说明只有在一定剪切范围内，剪切才能促进液滴聚合。因此。为了提高油水乳化液分离效率。可在油水分离设备中引入适当的剪切力场。

W/O乳化液破乳方法及机理研究

综述了W/O型乳化液的破乳机理,归纳了各种破乳方法的优缺点,重点分析了物理破乳过程中分散相液滴的受力以及液滴的变形、破裂的临界条件,通过对分散相液滴的受力以及在各种力作用下的变形分析,总结出乳化液分散相液滴的运动和聚集规律。

油包水型乳化液剪切破乳的动力学研究

介绍了乳化液剪切破乳的思想,设计了双圆筒剪切装置形成薄层纯剪切流场,并进行流场分析。通过对油包水型乳化液的小水滴进行动力学分析,得出控制适当的剪切率,有利于液滴聚合,可以提高油水分离效率。

基于PIV的油中水滴速度的特征分析

分析水击谐波场作用下乳化油液分散相液滴的微观运动特征,探讨分散相液滴聚集、分散的临界条件,以控制实现油水的有效分离,为深入研究水击谐波的油水分离方法提供技术支撑。通过施加不同的激振力获取了相应的水击谐波场,利用PIV图像采集系统对油水混合液在水击谐波场作用下水滴的微观运动特征进行了研究。结果表明:在施加6N^12N激振力作用下,在水击谐波流场中分散相液滴在波节18.2mm附近产生的聚集涡流以及在波腹68.2mm附近发散产生的涡流比较明显;分散相液滴随着施加激振力的减小,轴向速度幅值增加,在实验管道的自由平面其径向速度幅值相对较大,而在实验管道底部幅值较小;分散相液滴的平均运动速度随着激振力的减小而减小,但其径向速度幅值总体增加,所以较小激振力的水击谐波场有利于提高油水分离效率。