[发明专利]可使乳化油液滴高效结聚的电场施加型式判定方法

说明书

本发明涉及一种可使乳化油液滴高效结聚的电场施加型式判定方法，包括：根据乳化油液滴在电场中的非线性振动动力学模型，得到液滴振动幅频特征函数Γ(ρ,μ,R,γ,ε₂,E)；在相关参数已知的条件下，计算Γ(ρ,μ,R,γ,ε₂,E)值；电场施加型式判据为：若Γ(ρ,μ,R,γ,ε₂,E)≤0，则判定施加高压直流恒定电场可使乳化油液滴高效结聚；若Γ(ρ,μ,R,γ,ε₂,E)＞0，则判定施加高压单向脉冲方波电场可使乳化油液滴高效结聚。本发明通过函数公式计算并结合判据即可判定在高压单向脉冲方波电场和直流恒定电场中选择施加何种电场可使对应的乳化油液滴高效结聚，简单方便，避免了通过对比实验进行判定需要投入对应设备和人员的问题，节约成本。

技术领域

本发明属于物理测量、测试技术领域，具体涉及一种可使乳化油液滴高效结聚的电场施加型式判定方法。

背景技术

目前，电场破乳脱水的方法及相关技术被广泛应用在W/O(油包水)型乳状液破乳脱水处理。根据国内外研究现状发现，脉冲电场法作为一种新型破乳脱水的方法，能够让油中的液滴相发生伸缩变形振动，液滴界面膜机械强度降低，微小颗粒液滴在变形碰撞过程中发生结聚的机率大为增加，液滴粒度增大，从而易于从混合液中脱除。其中，高压单向脉冲方波电场以其瞬间电压高、结构简单、避免短路等优点而备受关注，在电场破乳技术领域占有重要地位。然而，由于乳化油自身系统参数的不同，并不是在施加高压单向脉冲方波电场时乳化油液滴的结聚效果就一定比传统施加直流恒定电场时的要好。那么，如何在高压单向脉冲方波电场和直流恒定电场中合理的选择一种电场施加型式，将直接影响到乳化油破乳脱水的效果。如果通过进行前期对比实验的方式来判定针对某一种乳化油的适合的电场施加型式，然后再对应的进行选择，势必造成对比实验设备设施的投入、对比实验实施周期的消耗，需要投入较高的前期人力物力成本。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明要解决的技术问题是提供一种可使乳化油液滴高效结聚的电场施加型式判定方法，避免通过对比实验进行判定需要投入对应设备和人员的问题，取得仅通过已知参数的带入计算并结合判据即可判定在高压单向脉冲方波电场和直流恒定电场中选择施加何种电场可使对应的乳化油液滴高效结聚的效果。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

可使乳化油液滴高效结聚的电场施加型式判定方法，包括：

根据乳化油液滴在电场中的非线性振动动力学模型，得到液滴振动幅频特征函数Γ(ρ,μ,R,γ,ε₂,E)；

在参数ρ、μ、R、γ、ε₂、E已知的条件下，计算Γ(ρ,μ,R,γ,ε₂,E)的值；

电场施加型式判据为：若Γ(ρ,μ,R,γ,ε₂,E)≤0，则判定施加高压直流恒定电场可使乳化油液滴高效结聚；若Γ(ρ,μ,R,γ,ε₂,E)＞0，则判定施加高压单向脉冲方波电场可使乳化油液滴高效结聚；

Γ(ρ,μ,R,γ,ε₂,E)中，ρ为水的密度，μ为油液动力黏度，R为液滴平均粒径，γ为油水界面张力，ε₂为油液相对介电常数，E为电场强度。

进一步完善上述技术方案：

其中：

ε₀为真空介电常数＝8.8542×10^-12F.m^-1。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果：