水擊諧波場作用下的油水分離實驗研究.pdf

1、在石油、化工、煤氣、鋼鐵、機械等行業(yè)會產(chǎn)生大量的含水油液，由于這些含水油液進行脫水處理比較困難，會使油液的理化性能劣化以及對用油設(shè)備的運行造成各種安全問題。因而針對油水分離存在的問題，利用水擊諧波場作用下油中水滴會在波節(jié)（或波腹）處聚集的特性，通過搭建實驗平臺、編寫數(shù)據(jù)采集程序以及構(gòu)建圖像采集系統(tǒng)分析油中水滴的微觀運動特征，探討水滴在水擊諧波場作用下聚集、分散的臨界條件，進而提出一種科學合理新型的油水分離方法，使之實現(xiàn)高效的油水分離，恢

2、復油液的使用性能，延長油液的使用壽命，從而達到循環(huán)利用的目的。
　　首先，根據(jù)目前油水分離裝置及技術(shù)的研究現(xiàn)狀及存在的問題，利用課題組前期研究的理論成果，研究了水擊諧波場作用下油中水滴運動特征的實驗方案，從水擊諧波形成裝置、圖像采集裝置、數(shù)據(jù)采集裝置三個部分研制了水擊諧波場作用下油水分離實驗裝置，為實現(xiàn)水擊諧波場作用的油水分離提供了一種實現(xiàn)方式，為進一步探究油中水滴的運動特征提供了研究平臺。
　　其次，在水擊諧波場作用下，對

3、無初始速度的油液利用水擊諧波場作用下油水分離實驗系統(tǒng)進行了分析，通過設(shè)定激振力為12N、10N、8N、6N、4N情況下，對水滴粒子在油液中的運動特征分別進行了運動軌跡、運動速度、粒子數(shù)目及粒徑變化以及圖像采集范圍內(nèi)的粒子總數(shù)目、粒徑最值變化的研究。研究表明:在水擊諧波的作用下無初速的油液中水滴粒子跟隨水擊諧波的傳播軌跡運動，其運動速度隨水擊諧波的作用時間的增加呈逐漸變大的趨勢;粒子團中粒子數(shù)目及粒徑兩者都隨激振力的減小而增大。
　

4、　為了研究有初始速度的油水混合液中水滴的運動特征，在本實驗條件下針對油水混合液初始速度為3.43mm/s時，通過設(shè)定激振力為12N、10N、8N、6N、4N情況下，對水滴粒子在油液中的運動特征分別進行了運動軌跡、運動速度、粒子數(shù)目及粒徑變化以及圖片采集范圍內(nèi)的粒子總數(shù)目、粒徑最值變化的研究。同時分析粒子聚集、分散的情況與激振力、系統(tǒng)壓力變化之間的關(guān)系。研究表明:在水擊諧波的作用下有初速的油液中水滴粒子的運動速度的變化趨勢是隨著水擊諧波作

5、用時間的增加而逐漸變大;粒子團中粒子數(shù)目及粒徑都隨著激振力的減小而增大，且相對于油液無初速時變大趨勢更明顯;通過激振力及系統(tǒng)中油液壓力的峰值變化可以得到在水擊諧波場作用下粒子發(fā)生聚集的時間段。
　　最后，在實驗范圍內(nèi)，對水擊諧波場作用下油水分離效率的激振力、水擊諧波作用時間、系統(tǒng)壓力、油液初始含水率四個因素進行了深入分析，進而通過水擊諧波場作用下油水分離的正交實驗，探討了水滴在水擊諧波場作用下聚集、分散的臨界條件，提出了一種科學合