一种确定高压脉冲高效破乳电场参数的方法技术

技术编号:9222714 阅读:175 留言:0更新日期:2013-10-04 16:57
本发明专利技术公开了一种确定高压脉冲高效破乳电场参数的方法,1)当电场频率为液滴参激共振频率,且液滴拉伸比为1.9时,乳化液滴破乳效果最佳且能耗最小;基于此可得最佳破乳电场参数计算曲线图;2)先根据得出t值;在最佳破乳电场参数计算曲线图中,根据t值,作坐标横轴的平行线交于λ=1.9的液滴振幅曲线,根据交点可得出最佳结聚频率的值,由此可以计算出电场频率;再根据交点向坐标横轴作垂线,垂线于横轴也存在一交点,并对应一个m值,通过即可计算出外加电场强度E。本发明专利技术通过作图计算,便可得到实现高效破乳脱水的电场频率和电场强度的大小。本方法计算快捷、操作简单、结果可靠,且理论依据充分。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种确定高压脉冲高效破乳电场参数的方法,其特征在于:其确定步骤为,1)首先得到最佳破乳电场参数计算曲线图在脉冲电场作用下,乳化油液滴发生伸缩变形振动,设初始半径为R;以单液滴右半球为研究对象,在液滴变形振动某瞬时,它近似为半椭圆体,液滴长、短半轴长分别为a、b,以几何中心为坐标原点,建立笛卡儿坐标系,此时,变形振动液滴受到惯性力为Fi、油液阻力为Fr、界面回复力为Fh和电场激励力为Fe,则液滴振动动力学模型一般式可表示为Fi+Fr+Fh=Fe???(1)通过分析计算变形振动液滴的瞬时受力,其振动动力学方程可表示为其中,液滴振动振幅χ=△/R,液滴长半轴伸长量△=a?R,有a=(χ+1)R;f(χ)和e(χ)为各受力项的非线性函数项;A、B、G为常数,分别为q(t)代表电场函数项;由于油中液滴拉伸比λ(λ=a/b)不会随着电场强度的增加而无限增大,λ存在限值,即λ≤1.9,当λ=1.9时,液滴参激共振时破乳效果最佳,但是共振振幅也不能超出上限值;因此,将λ≤1.9作为液滴参激共振稳定变形的一个重要控制条件,由此,当电场频率为液滴参激共振频率,且液滴拉伸比为1.9时,乳化液滴破乳效果最佳且能耗最小;因此可通过谐波平衡法解得式(2)的最佳振动频率及其振幅,得最佳破乳电场参数计算曲线图;2)最佳破乳电场参数确定方法2.1)根据具体的系统参数:油液粘度μ,油液?液滴界面张应力γ,液滴密度ρ,液滴平均半径R,代入得出具体的t值;在最佳破乳电场参数计算曲线图中,根据t值,作坐标横轴的平行线,平行线交于λ=1.9的液滴振幅曲线,根据交点可得出最佳结聚频率的值,其中由此可以计算出电场频率;若交点位于曲线的上方,表示此系统中液滴无“共振”频率,不存在最佳结聚频率,此时破乳电场频率越低,破乳效果越好;2.2)根据交点向坐标横轴作垂线,垂线于横轴也存在一交点,并对应一个m值,已知参数:油液?液滴界面张应力γ,液滴平均半径R,真空介电常数ε0,油液介电常数ε2;把上述参数代入计算出外加电场强度E,根据电极的几何参数,可得出最佳结聚电源电压。FDA00003423418200011.jpg,FDA00003423418200019.jpg,FDA00003423418200012.jpg,FDA00003423418200013.jpg,FDA00003423418200014.jpg,FDA00003423418200015.jpg,FDA00003423418200016.jpg,FDA00003423418200017.jpg,FDA00003423418200018.jpg,FDA00003423418200021.jpg...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:龚海峰彭烨
申请(专利权)人:重庆理工大学
类型:发明
国别省市:

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