检索结果-南通市图书馆

分散相液滴碰撞聚结行为的实验和数值模拟研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

分散相液滴碰撞聚结行为的实验和数值模拟研究

作者：王艺婷中国计量大学

学位级别：硕士

分散相液滴的碰撞聚结在石油化工、生物医疗等领域具有广泛应用。目前分散相液滴碰撞聚结的数值模拟研究主要关注于分散相油滴在水相中的聚结,各种物性参数、控制参数对聚结时间的宏观影响;实验方面也大都是依靠电场力、磁场力等外力驱... 详细信息

分散相液滴的碰撞聚结在石油化工、生物医疗等领域具有广泛应用。目前分散相液滴碰撞聚结的数值模拟研究主要关注于分散相油滴在水相中的聚结,各种物性参数、控制参数对聚结时间的宏观影响;实验方面也大都是依靠电场力、磁场力等外力驱动。而关于分散相液滴在油相中碰撞聚结的微观机理研究还有进一步探究的空间。本文基于液滴碰撞实验平台以及Open FOAM开源计算平台开展了分散相液滴在油相中碰撞的实验与数值模拟研究,为进一步理解液滴碰撞聚结行为奠定理论基础,为实际工程应用提供指导建议。具体的研究工作可分为以下两部分:一、基于分散相液滴在油相中的碰撞机理设计并搭建了配有高速摄像装置的液滴碰撞实验平台,宏观的研究了液滴在不同工况条件下的碰撞模态以及油相物性参数、液滴尺寸比、碰撞参数对碰撞聚结的影响。实验结果表明:（1）在型号为PMX-200 5的硅油中,液滴在不同的工况条件下碰撞会出现滑移分离、立即聚结和拉伸聚结三种变化模态,并对三种模态进行了分析;（2）在较高的油相粘度和界面张力下,液滴变形量明显下降,液滴聚结时间缩短;液滴尺寸比增大,液滴的轴向形变量减小,液滴聚结速率增快;当碰撞参数增大时,液滴聚结时间增加。二、基于Open FOAM开源计算软件,利用流体体积法（Volume of Fluid method,VOF）追踪水油两相界面,通过对比文献中数值模拟和实验的结果验证了本文所使用的数值模型的准确性,并从微观角度分析了分散相液滴在不同油相中的碰撞,以及物性参数和工况参数对碰撞过程和聚结时间的影响。结果表明:（1）在油相粘度和界面张力相互制约的作用下,液滴油膜厚度曲线的规律是非单调的,当相互制约的作用增大时,液滴的变形被抑制;（2）在物性参数的影响中,水油界面张力占主导,从而通过控制液滴的变形来提高聚结效率;（3）对于不等尺寸的液滴碰撞,碰撞复合体整体上移,且液滴两侧的涡旋增大,促进液滴排油;液滴在不同初始直径下有相似的变形过程;随着碰撞参数的增加,液滴两侧的速度矢量更密集,从而使液滴变形的程度增强;（4）基于对心碰撞的聚结时间,获得了关于韦伯数（Weber number,We）和雷诺数（Reynolds number,Re）的聚结时间拟合公式。

关键词：分散相液滴液滴碰撞控制参数物性参数碰撞聚结

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

液-液旋流器中分散相液滴破碎机理研究

石油天然气学报 2005年第S1期27卷 305-307,10页

作者：姜雪梅董守平张红光中国石油大学流体实验室北京102249

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... 详细信息

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。

关键词：液-液旋流器分散相液滴剪应力破碎

牛顿型液-液两相流中分散相液滴碰撞模型及实验研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

流体机械 2007年第9期35卷 5-8页

作者：姜雪梅董守平张红光刘国彪王彦丽中国石油大学北京102249

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... 详细信息

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。

关键词：分散相液滴碰撞率剪切流场

驻波场中油包水型乳化液分散相液滴运动LabVIEW仿真分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

流体机械 2011年第1期39卷 25-28页

作者：张贤明潘诗浪陈彬吴峰平袁健王立存重庆工商大学废油资源化技术与装备教育部工程研究中心重庆400067

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... 详细信息

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。

关键词：乳化液水击驻波分散相液滴 LabVIEW仿真

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

剪切流场中分散相液滴内外流场静压差研究

石油化工设备 2011年第3期40卷 6-10页

作者：周建平董守平王亮张建张明明王会娟中国石油大学(北京) 北京102249 胜利油田胜利工程设计咨询有限责任公司山东东营257026

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... 详细信息

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。

关键词：剪切流场分散相液滴压差测量破乳研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

W/O乳化液分散相液滴破裂的临界条件

科技导报 2007年第5期25卷 63-65页

作者：姜雪梅董守平张红光刘国彪王彦丽中国石油大学机电学院流体实验室北京102249

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... 详细信息

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。

关键词：分散相液滴剪切率破裂纯剪切流场

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于PIV的油中水滴速度的特征分析

应用力学学报 2017年第5期34卷 912-918页

作者：刘阁陈盈洁重庆工商大学废油资源化技术与装备教育部工程研究中心重庆400067

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... 详细信息

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。

关键词：水击谐波场油水分离分散相液滴运动速度粒子图像测速

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

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

科学技术与工程 2006年第20期6卷 3259-3261,3267页

作者：姜雪梅董守平张红光王彦丽刘国彪中国石油大学机电学院流体实验室北京102249

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... 详细信息

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。

关键词：乳化液分散相液滴剪切率粒径分布

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

油水乳化液破乳动力学研究进展

流体机械 2010年第6期38卷 33-40页

作者：张贤明潘诗浪陈彬吴峰平重庆工商大学重庆400067

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... 详细信息

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。

关键词：油水乳化液破乳机理分散相液滴变形和破裂