水擊諧波場(chǎng)作用下的油水分離實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、在石油、化工、煤氣、鋼鐵、機(jī)械等行業(yè)會(huì)產(chǎn)生大量的含水油液，由于這些含水油液進(jìn)行脫水處理比較困難，會(huì)使油液的理化性能劣化以及對(duì)用油設(shè)備的運(yùn)行造成各種安全問(wèn)題。因而針對(duì)油水分離存在的問(wèn)題，利用水擊諧波場(chǎng)作用下油中水滴會(huì)在波節(jié)（或波腹）處聚集的特性，通過(guò)搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、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(yùn)動(dòng)特征，探討水滴在水擊諧波場(chǎng)作用下聚集、分散的臨界條件，進(jìn)而提出一種科學(xué)合理新型的油水分離方法，使之實(shí)現(xiàn)高效的油水分離，恢

2、復(fù)油液的使用性能，延長(zhǎng)油液的使用壽命，從而達(dá)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(wèn)題，利用課題組前期研究的理論成果，研究了水擊諧波場(chǎng)作用下油中水滴運(yùn)動(dòng)特征的實(shí)驗(yàn)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(gè)部分研制了水擊諧波場(chǎng)作用下油水分離實(shí)驗(yàn)裝置，為實(shí)現(xiàn)水擊諧波場(chǎng)作用的油水分離提供了一種實(shí)現(xiàn)方式，為進(jìn)一步探究油中水滴的運(yùn)動(dòng)特征提供了研究平臺(tái)。
　　其次，在水擊諧波場(chǎng)作用下，對(duì)

3、無(wú)初始速度的油液利用水擊諧波場(chǎng)作用下油水分離實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行了分析，通過(guò)設(shè)定激振力為12N、10N、8N、6N、4N情況下，對(duì)水滴粒子在油液中的運(yùn)動(dòng)特征分別進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)軌跡、運(yùn)動(dòng)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(wú)初速的油液中水滴粒子跟隨水擊諧波的傳播軌跡運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)速度隨水擊諧波的作用時(shí)間的增加呈逐漸變大的趨勢(shì);粒子團(tuán)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(yùn)動(dòng)特征，在本實(shí)驗(yàn)條件下針對(duì)油水混合液初始速度為3.43mm/s時(shí)，通過(guò)設(shè)定激振力為12N、10N、8N、6N、4N情況下，對(duì)水滴粒子在油液中的運(yùn)動(dòng)特征分別進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)軌跡、運(yùn)動(dòng)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(shí)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(yùn)動(dòng)速度的變化趨勢(shì)是隨著水擊諧波作

5、用時(shí)間的增加而逐漸變大;粒子團(tuán)中粒子數(shù)目及粒徑都隨著激振力的減小而增大，且相對(duì)于油液無(wú)初速時(shí)變大趨勢(shì)更明顯;通過(guò)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(chǎng)作用下粒子發(fā)生聚集的時(shí)間段。
　　最后，在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)，對(duì)水擊諧波場(chǎng)作用下油水分離效率的激振力、水擊諧波作用時(shí)間、系統(tǒng)壓力、油液初始含水率四個(gè)因素進(jìn)行了深入分析，進(jìn)而通過(guò)水擊諧波場(chǎng)作用下油水分離的正交實(shí)驗(yàn)，探討了水滴在水擊諧波場(chǎng)作用下聚集、分散的臨界條件，提出了一種科學(xué)合