液滴分布对稠油乳状液黏度影响的实验研究

采用聚焦光束反射测量仪对辽河油田稠油乳状液微粒进行"动态"监测,考察了含水率、搅拌转速和温度对稠油乳状液液滴粒径大小影响,定性分析了微观液滴分布对乳状液粘度的影响机理。结果表明,随着含水率的增大,乳状液体系中粒径显著增大,小液滴数量增大,体系黏度增大,当乳状液发生转相后,黏度大幅度降低,微观表现为小液滴数量增大,乳状液液滴平均直径增大;随着搅拌转速的增大,乳状液体系中粒径显著减小,小液滴数量增大,使得分散相更均匀的分散在连续相中,稠油乳状液黏度呈现下降的趋势;随着温度的升高,乳状液体系中粒径显著增大,小液滴数量增大,稠油乳状液液滴直径的增大,增大了体系液滴直径分布,导致乳状液体系黏度的降低。     

稠油包水乳状液的表观黏度

以渤海SZ36-1稠油、矿化水为工质配制了2组不同液滴直径的W/O型乳状液,研究了温度、含水率、剪切率和液滴直径对乳状液黏度的影响。结果表明,温度对乳状液表观黏度的影响非常明显,而对相对黏度的影响却较小;同时含水率、剪切率和液滴直径也是影响乳状液黏度的重要因素,低含水率下,剪切率、液滴直径对黏度的影响不明显,而当含水率较高时,剪切率、液滴直径的影响非常突出,乳状液呈现出强烈的剪切稀释特性。利用国内外现有的一些黏度模型对实验获得的黏度数据进行了预测分析,发现Brinkman(1952)模型具有较好的预测精度。     

稠油/水乳状液表观粘度实验研究

通过实验研究稠油/水乳状液的表观粘度与分散相液滴直径、含水率和温度的关系。分散相液滴直径越大,表观粘度越小;与轻质油/水乳状液不同,稠油/水乳状液在较低的含水率时即表现出很强的剪切稀释性;温度变化对稠油/水乳状液的表观粘度有显著影响而对相对粘度影响很小。在考虑了剪切率的相对粘度预测模型中,Pal(1989)模型的预测结果与实际测量值较为接近。     

超支化表面活性剂乳状液稳定性能研究

摘要：合成了系列HPSA超支化表面活性剂并对其进行了红外和元素分析。从宏观相分离、介观液滴粒度及微观界面膜稳定性3个不同尺度考察取代度、pH值、电解质浓度以及温度对乳状液稳定性的影响规律。结果表明；随着取代度的增加，HPSA的乳化能力呈现先增大后减小的趋势；HPSA具有pH响应，在酸性条件下疏水性较强，碱性环境下亲水性较，可以在较宽的pH值（6-11）范围形成稳定的乳状液；电解质浓度小于1.5?105mg/L时，Na 压缩双电层使得HPSA在油水界面上形成的界面膜强度增加，Zeta电位降低，乳状液稳定性增强；温度主要影响HPSA的分子热运动，使得HPSA形成的乳状液在界面膜上的碰撞几率增大，稳定性降低，乳状液在120℃以下稳定性较好。从微观上看，HPSA分子结构呈刚性，减弱了液滴间碰撞引起的界面膜的变化，在乳状液液滴碰撞过程中， HPSA分子不易随着液膜弯曲而流动；超支化表面活性剂在水溶液中自组装形成不同亲水/亲油性质的胶束聚集体，使其具有较强的增溶乳化原油的能力。     

脉冲电场作用下水滴动态响应特性研究

通过利用comsol数值模拟软件,对脉冲电场作用下的液滴运动规律进行模拟,建立液滴在脉冲电场作用下的物理模型和乳状液界面动力学模型;研究脉冲电场中乳状液的电场强度、占空比、介电常数等参数对液滴的变形行为的影响;针对脉冲电场中乳状液的电场强度、分散相水滴的受力以及各电场参数对水滴变形的作用机理等进行深入探讨,最终得到的水滴变形速率方程,能够较为客观地反映出脉冲电场作用下水滴的变形规律,具有一定的指导意义。     

湍流分散系统中液滴尺寸的模拟与研究

在考虑分散相黏度对液滴破碎频率影响的基础上,进一步研究了分散相黏度对液滴聚并的影响.在液膜排液时间的计算式中,引入了分散相黏度,建立了新的液滴聚并频率的表达式.通过数值求解群体平衡方程,得出搅拌槽内液-液湍流分散系统的Sauter平均直径.与实验数据比较发现,改进模型可以较好地预测分散系统的Sauter平均直径,其结果优于Coulaloglou 和 Tavlarides模型.计算结果表明分散相黏度对液滴平均直径有着双重影响,抑制破碎,导致液滴直径增大;抑制聚并,从而导致液滴直径减小.     

超重力旋转床液体流动的可视化研究

超重力旋转床是一项强化混合与传质的新技术,在石油化工、环境保护、制药等行业有着广阔的应用前景。今以水为研究对象,拍摄超重力旋转床内从不同丝径的填料甩出的液体形态图片,利用后处理软件计算得到液滴的平均直径和速度。研究结果表明,液滴平均直径随填料径向厚度、转速的增大而减小,随液量增加而增大;液滴速度则随填料径向厚度、转速及液量增大而增大,同时关联出填料层内液滴平均直径和速度的关系式。研究结果为超重力旋转床的理论研究和工业上的应用提供了一定的依据。     

旋转液滴法测界面张力的模型分析与应用

在进行旋转液滴法测界面张力的实验过程中,在液滴体积小或者界面张力值大的情况下,提高转速不能达到仪器测试的条件要求。对旋转液滴法测界面张力的模型进行分析,首先给出了旋转液滴椭圆形态计算界面张力的求解模型,对参数的敏感性进行了分析的同时刻画了椭圆边界的形态特征;其次根据建立的模型求解过程形成的数据库,建立了求解旋转液滴椭圆形态计算界面张力值的图版方法和迭代算法;再次列举出了一个新的求解方法,最后对以上各种计算方法进行了实例应用。研究认为各种方法下,推荐对液滴长度和直径都进行测量。     

湍流效应对带钩波形板气水分离器的影响分析

通过采用Fluent软件中与湍流效应相关的模拟技术对分离器内的液滴轨迹和分离效率进行了计算。液滴运动轨迹的计算结果表明,大液滴的分离机理主要依靠惯性力,而小液滴的分离机理主要依靠湍流效应,而湍流效应并不总是有利于分离效率的提高。分离效率计算结果表明,每个入口流速下都对应一个临界分离直径,且随着入口速度的增大而减小。     

水平管内油水乳状液流动特性研究

对水平管内油包水型（Ｗ／Ｏ）和水包油型（Ｏ／Ｗ）油水乳状液进行了深入的实验研究。根据实验结果分析得出一个新的油水乳状液表观粘度的表达式，同时也得出一个新的油水乳状液相转变的判别式，并提出采用Ｒｅ数和摩擦阻力系数的关联式计算摩擦阻力的方法，也得到判别油水乳状液为牛顿流体和非牛顿流体的方法     

超声波对稠油乳化的影响

超声波会使稠油的组分发生变化,对稠油有一定的降粘作用。超声波作用高含水W/O乳状液在没有乳化剂存在的条件下,能够形成O/W乳状液,这种方式形成的乳状液与加乳化剂转相形成的O/W乳状液相比,稳定性比较差,液滴粒径分布范围变宽,但主要分布范围变窄,液滴分散情况较好。流变性虽然遵循幂律流体规律,非牛顿性有所减弱。从微观观察来分析,在本实验研究范围内,经超声波处理后的高含水W/O乳状液形成的O/W乳状液并非严格意义上的乳状液。     

乳化条件对稠油乳状液黏度和稳定性的影响

表面活性剂的使用能够提高乳状液的稳定性并降低稠油的黏度。研究了两性表面活性剂CAB-35和有机碱TEOA的二元体系对稠油黏度和稳定性的影响,考察油水比、温度、搅拌速度对乳状液黏度和液滴平均粒径大小的影响。结果表明,当CAB-35质量分数为0.75%时乳状液黏度最小为17.79 mPa·s;添加TEOA可以提高稠油乳状液的稳定性,分水率达到11.3%,降黏率达到95.24%。随着油水比的增加,乳状液液滴粒径变小,黏度增大,乳状液更稳定。温度升高,乳状液液滴发生聚并,黏度减小,乳状液稳定性变差。随着搅拌速度的增加,能形成较小的液滴,黏度增大,乳状液稳定性增强。     

振动筛板槽中某些液液分散性质的研究

本文主要对液液分散动力学中的某些重要函数,进行了实验研究.在理论分析及实验数据的基础上,对振动筛板槽中的液滴破碎概率与振动频率、振幅、液滴直径、体系的物理性质以及筛板孔径的关系,进行了关联.探讨了液滴可能发生破碎的临界条件,并根据实验结果,建立了液滴在发生破碎后子滴数的关系式.此外,采用激光平行光技术并与微机结合,在线测量Sauter液滴直径.实验结果与理论计算值相近,并研究了振动频率与振幅对液滴直径的影响.     

混纺纱混纺比测定中纤维特征的分析

通过使用Matlab,对棉和莫代尔两种纤维纵向特征图像进行预处理,根据处理顺序依次对灰度化、增强、滤波、二值化、旋转等处理方法进行了探讨,并自编程序提取几何形状特征值。用Origin对特征值数据进行处理,分析直径CV值、矩形度、平均灰度值对纤维识别的敏感程度。结果表明,直径CV值、平均灰度值这两个特征值能较好的识别棉、莫代尔纤维。     

错流旋转碟片超重力场中液滴直径的研究

错流碟片旋转超重力场反应器能够有效强化多相间化学反应,在超重力场中流体流动形式复杂,且液体的分布形态严重影响气液接触。通过条件简化采用因次分析方法建立了错流碟片旋转超重力场中液滴直径变化的数学模型,用三维激光多普勒衍射仪测试液滴的体积-表面积平均直径d32和变化规律。由模型分析和实验测试得出,随碟片转速增加液滴直径减小;随输入液体流量增大液滴直径增大;随入口气体流量增加,碟片空间和壳体空间液滴直径都变小。增加碟片间距液滴直径减小,有利于液体的雾化,减少液滴聚并。壳体空间液滴直径大于碟片空间的液滴直径,有不连续液丝和破碎液膜产生。模型计算和实验测试变化趋势基本一致。     

湍流分散体系中液滴破碎频率模型的黏性修正

在分析研究分散相黏度对液滴变形和破碎影响的基础上,提出了一个改进的液滴破碎频率模型并拓展了液滴破碎判据标准.同时通过Monte Carlo模拟的随机方法,得到了湍流搅拌槽中液-液分散体系的液滴直径分布和Sauter平均直径d₃₂.通过与文献中关于d₃₂的实验结果比较发现,该模型预测的Sauter平均直径更接近实验值,对于黏性分散相改进的液滴破碎频率模型要优于Coulaloglou和Tavlarides提出的模型.计算结果表明对于黏性分散相液滴,其黏度限制了液滴变形,使得液滴破碎频率被大大减少, 液滴直径明显增加,液滴直径分布向右偏移.     

座滴法中液滴的数学模型及其对结果的影响

在广为材料科学工作者采用的,用以确定物质的表面能、界面能、固-液界面润湿性的座滴法中,对液滴的形状用不同的数学模型处理,对测定结果有较大的影响。本文在阐述了θ(润湿角)小于90°情况下的数学模型之后,重点论述了θ大于0°时,对座滴形状的两种不同的数学处理方法。并对复杂的数学模型进行了计算机处理,且以有限的实验数据说明:由不考虑液滴自身重力场影响的模型得出的结果比考虑重力场影响的结果小,且相差较大。这种差别随润湿角真实值的增大而增大。润湿角值越接近于90°,二者的结果越趋于一致。并指出;对润湿角大于90°的情况,目前仍为我国许多材料科学工作者广泛采用的、不考虑液滴自身重力的影响,假定液滴为一标准球缺的数学处理方法是欠妥当的。     

喷雾过程中雾化液滴尺寸的确定

本文以喷雾试验数据证实,用LPI-2型激光粒径测量仪测出的雾化液滴符合Rosin-Rammler分布。并通过数学推导,确定了雾化液滴平均尺寸——Sauter直径的计算方法。     

SV型静态混合器分散性能研究

以水－煤油为介质，在不同的流速下，通过高速照相的方法，研究了１５种不同的苏尔士静态混合器（ＳＶ型）的分散性能，分析了苏尔士静态混合器结构参数对分散性能的影响，得出液滴直径－流速关系曲线，并拟合成数学关系式。     

乳状液提高驱油效率的实验研究

通过柱状岩心模型,实验研究了乳状液的微观驱油特性。乳状液在不同渗透率岩心中的驱替实验结果显示,乳状液提高驱油效率的幅度与渗透率有关,乳状液的粒径范围与岩心孔径范围越接近,其驱油效率越高;乳状液中液滴对提高驱油效率发挥主要作用,而乳化剂对驱油效率的贡献相对很小。对于中高渗透率岩心,黏度相同的聚合物溶液与乳状液提高驱油效率值相近。