WO乳化液分散相液滴破裂的临界条件

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1、万方数据W／O乳化液分散相液滴破裂的临界条件姜雪梅，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【摘要】分析牛顿型液一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

2、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【中图分类号】TE622．5【文献标识码】A【文章编号】1000—7857(2007)05—0063—03CriticalBreakageConditionforDispersedDropletsofW／oEmulsionJIANGXuemei，DONGShouping，ZHANGH0ngguang，LlUGuobiaO，WANGYanliHydromec矗(micsL如．，5c^oofQ厂Mec^(mic越(mdJ酣ec￡ric以E，增ineeri，曙，C^ino(／ni秒e，百i￡yQ厂JP

3、电￡，．oZeMm，Be∥i凡g，D2249，C矗innAbs由rad：ThemechanismandcriticalbreakageconditionofdisperseddropletsinNewtonianliquid—liquidemulsionwasanalysed．AlaminashearnowwasobtainedbyCouettedouble一(’ylinderdevice．Basedonthedefbnllationandbreakageofthewater—in—oilemulsionatdiffbrentshearingrates，thecriti

4、calhreakageconditionwasValidatedandupdated．Withrespecttothewater—oilhydrocy(’lone，“1eseparateeffbctcanbefbrecastbytheflowdistributionandthephysicalpropeniesof“1eemulsion．Accordjnglotheseparalecapabilityofthehydrocyclone，theoperaing(：onditionsu(：hasmta“ngspeedandnuxcanbeappmpriatelycontro

5、lledtomaintainareasonabledistributionoftheintemal订owfield，fherefore，topreVentafhrtheremulsifi(：ation．Thestudyoffhecriticalbreakagecondition【：anprovideareliablebasistodeterrninethepropersheardistributioninvariousemulsionseparatingdevices．1

6、mpleshearnowC：LCNumber：TE622．5DOcumentCOde：AArticIeID：1000一7857f2007)05—0063—030引言牛顿型液一液两相乳化液的分散相液滴在外力场的作用下，会同时发生拉伸变形、破裂或聚合现象，较小液滴发生碰撞聚合，较大液滴被剪碎，经过一段时间后达到一种动态平衡，此时存在能够经受外力作用而不会破裂的最大稳定液滴。当分散相浓度较低时，聚合作用影响较小，液滴的最大稳定粒径主要由破裂决定。目前油水重力沉降设备和旋流器中都对液滴引入了剪切力。若能了解分散相在流场中是否发生破裂而进一步乳化，可以预测油水分离效果。本文将通过

7、分析分散相液滴的变形、破裂的机理和临界条件，来分析在纯剪切流场中，对于给定物理性质和粒径分布的乳化液介收稿日期：2006一12—25作者简介：姜雪梅，女，北京市昌平区府学路18号146信箱中国石油大学机电学院，博士研究生，主要从事油水分离方面的研究；E—mail：jxmshch@sina．com董守平(通讯作者)，男，北京市昌平区府学路18号146信箱中国石油大学机电学院，教授，主要从事高等流体力学、多相流测量、粒子成像测速、数字化图像处理等方面的基础理论研究和现场应用研究；E—mail：do“gshoupi“g@163．com万方数据质