井下旋流分离管柱的振动特性研究

为研究旋流分离管柱在注入泵和采出泵两螺杆泵抽吸条件下的振动特性,对其进行模态分析和瞬态动力响应分析。结果表明,不同工况下,旋流分离管柱的固有频率有所不同;固定注入泵一端和固定采出泵一端相比,固定采出泵一端各阶固有频率较小;螺杆泵转动引起的激振力和内部流量变化都会导致管柱变形,其中螺杆泵转动对旋流分离管柱变形影响较大;相对于固定采出泵,固定注入泵条件下旋流分离管柱产生的振动位移更大,是旋流分离管柱自身结构和注入泵转速产生更大激振力综合作用导致的结果;控制两个螺杆泵工作状态的时间差,理想情况下可以控制旋流分离管柱的总变形。     

电场-旋流耦合强化多相介质分离研究进展

概述了国内外基于电场-旋流耦合场来强化非均多相分离的研究进展,并对相应强化分离方法进行分析与归纳。根据不同介质类别分别介绍了电场-旋流耦合强化液-液分离、气-固分离、气-液分离、固-液分离等多相介质分离技术、设备及工作原理,例如：动态/静态静电旋流脱水装置、静电旋风除尘器/摩擦旋风分离器、静电旋风除雾器及电动旋液分离器。总结了电场类型与分布、耦合场与液滴、颗粒作用、耦合场数值模拟方法等,为研究电场-旋流耦合强化分离多相介质提供依据。针对特殊多相介质（如黏度大、密度差小及弱/无电导率等）分离性能较差的问题,本文提出应综合考虑耦合设备的结构尺寸、操作参数及安装条件,在提高分离效率的基础上,应加强电场-旋流耦合装置运行安全性的研究以扩大耦合强化多相介质分离的适用范围。     

超亲水-水下疏油铜网润湿性及油水分离研究

为研究铜网表面润湿性对油水分离性能影响,以金属氧化法处理后的超亲水-水下疏油铜网为油水分离介质,讨论处理前后空气中水、水下油接触角变化情况。分析不同油样、不同含油体积分数、不同滤网目数对油水分离性能影响。利用Cell Registers功能进行数值模拟,分析空气中水滴铺展和水下油滴聚集状态。结果表明:处理后的铜网表面形成的Cu(OH)2微结构在空气中呈超亲水性,随着铜网目数增加,水下疏油性增强;油水两相密度差越大、黏度差越大以及含油体积分数越大、铜网数目越大,均能得到较高的油水分离效率;亲水表面的水滴铺展系数随时间增加而逐渐增大,水下疏油表面的油滴铺展系数先缓慢增大后稳定不变。超亲水-水下疏油铜网的应用对提高和强化油水分离性能具有较好的发展前景。     

脉冲非均匀电场下水滴运动及碰撞特性研究

为了提高油包水（W/O）乳液的破乳脱水效率,采用高压方波脉冲非均匀电场,并基于显微试验研究水滴极化后的碰撞行为及微观破乳过程（水滴液膜破裂后聚结）。结果表明：非电解质促进水滴弹/塑性碰撞行为,电解质削弱偶极作用而减小碰撞速度;加入非电解质,电参数对水滴塑性碰撞的影响大于直径比和体积,而加入电解质,直径比对塑性碰撞的影响最大,其次是体积和电参数;不同电压和频率下,乳液B（含非电解质）中水滴塑性碰撞速度极大值分别为9.451μm/s和8.577μm/s,远大于乳液A（对照组）和乳液C（含电解质）,其中乳液C最小。研究得到的水滴碰撞聚结规律可为提高静电聚结器的脱水效率和研制高效电脱水器提供借鉴。     

基于多孔跃迁模型的流体阻力压降特性研究

研究固结型多孔介质的阻力压降与阻力系数的相关性,以具有固结型多孔介质结构特点的铜网为多孔介质区域,建立水平管段内流动阻力模型;利用无量纲的π定理分析法推导出黏性阻力系数和惯性阻力系数与雷诺数和欧拉数具有系数相关性,归纳比较了公式法和拟合法用于计算多孔介质阻力系数的求解方法;设计一种用于测量具有不同结构特点的多孔介质材料阻力系数的实验装置,通过实验测量法和多孔跃迁模拟法研究流体阻力压降的特性。结果表明：铜网阻力压降随入口速度的增大而增大,入口速度较小时,阻力压降变化幅度较小,随入口速度逐渐增大,阻力压降变化幅度逐渐增大;相同速度条件下,铜网阻力压降随着目数的增加而增大;铜网内流体阻力压降实验值与利用多孔跃迁模型得到的模拟值吻合较好。多孔跃迁模型的可靠性验证为完善多孔介质区域的模拟方法具有实际价值,为详细描述多孔介质阻力特性具有参考意义。     

电场-旋流场耦合强化乳化液脱水技术研究进展

以油包水乳化液为对象，阐述了电场-旋流场耦合作用下液滴聚结和强化分离机理，介绍了现阶段耦合装置结构的发展，分析了速度、电压幅值、频率及乳化液特性等操作参数对液滴聚结、破碎及油水两相分离性能的影响。同时指出了现阶段研究的局限，探讨了今后的研究方向，为耦合场下液滴聚结特性和操作参数的研究提供借鉴。