匀强电场下分散相液滴的聚并

王贞涛, 朱忠辉, 夏 磊, 郑 俊, 王晓英, 李 睿

(1. 江苏大学 能源与动力工程学院, 江苏 镇江 212013; 2. 洁华控股股份有限公司 博士后科研工作站, 浙江 海宁 314419)

当分散相多液滴悬浮于另一种不相溶的黏性液体并处于静电场中时,由于两相流体间界面特性与电特性的不同,在界面处会产生切向力和法向力,液滴在这种力的作用下发生变形或诱导表面不稳定现象从而导致聚并的产生[1-2].这种分散相液滴在另一种液体中的聚并行为是原油乳化液破乳脱水工艺中关键技术环节.电破乳的基本原理是通过给乳化液施加外加电场,使分散相液滴极化变形、相互碰撞,使小液滴聚合为大液滴并在重力作用下脱离出来,最终实现油水两相分离.电破乳法以高效、无污染等优点广泛应用于原油的生产中.因此,探讨分散相液滴在电场中的聚并行为对于研究电破乳机理、提高电破乳效率具有重要意义.

国内外不少科研工作者对电场作用下分散相液滴在另外不相溶液体中的运动行为进行了大量的研究,并取得了一定的进展.G. TAYLOR[2]首先提出了漏电介质模型,并准确预测了均匀电场作用下分散相液滴在连续相中的微小变形,但当分散相液滴产生较大变形时,预测结果与试验测量值存在较大的偏差.文献[3]通过采用有限元方法,详细研究了均匀电场中流体黏性对分散相液滴变形规律的影响.文献[4]采用高压直流产生的电场,讨论了不同物性分散相液……