超声波作用下油中水滴的运动与变形特性.pdf

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1、石油学报(石油Dr-c)2014年1O月ACTAPETROLEISINICA(PETROLEUMPROCESSINGSECTION)第3O卷第5期文章编号：1001—8719(2014)05—0895—07超声波作用下油中水滴的运动与变形特性罗小明，王洪萍，何利民，张伟(中国石油大学储运与建筑工程学院，山东青岛266580)摘要：采用显微高速摄像系统结合图像处理技术对超声波作用下油中水滴的运动与变形行为进行了拍摄和分析。结果表明，超声波作用显著影响油中水滴的运动轨迹、速率以及振荡幅度和频率，水滴作类正弦振荡运动，粒径为200~400m的水滴振荡运动最为剧烈；随超声波声强的增加，水滴振幅先增加

2、后减小，在本实验体系下的临界声强为4．89w／cm。超声波作用下，油一水界面被周期性拉伸和压缩，水滴呈周期性变形，其变化周期和振荡周期一致。随水滴粒径的增大，其最大变形度先减小后增大；随油相黏度、油一水界面张力的减小以及声强的增大，水滴最大变形度增加。关键词：超声波作用；油中水滴；位移效应；液滴运动；液滴变形中图分类号：TE624文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1001—8719．2O14．05．021MovementandDeformationCharacteristicsofWaterDropletsinOilUnderUltrasonicationLU0Xiaomi

3、ng，WANGHongping，HELimin，ZHANGWei(CollegeofPipelineandCivilEngineering，ChinaUniversityofPetroleum，Qingdao266580，China)Abstract：Byusingmicroscopichigh—speedcamerasystemcombinedwithimageprocessingtechnology，themovementanddeformationcharacteristicsofwaterdropletsunderultrasonicationwerecapturedandanaly

4、zed．Theresultsindicatedthatultrasonicationhadanobviouseffectonthemovementtrajectory，thespeedandtheoscillationamplitudeandfrequencyofwaterdroplets．Thewaterdropletdidsimilarsineoscillationmovement．Especially，thewaterdropletswiththediameterbetween200and400umdidthemostsevereoscillationmovement．Withthei

5、ncreaseofultrasonicintensity，theoscillationamplitudeofwaterdropletsincreasedandthendecreased．Theeritica1valueofultrasonicintensitywas4．89W／cm．Underultrasonication，theoil—waterinterfacewasperiodicallystretchedandcompressed，whichledtothewaterdroplet’Speriodicdeformation，andthedeformationperiodwasjust

6、thesameastheoscillationperiod．Withtheincreaseofdropletsize，themaximumdeformationdegreeofwaterdropletdecreasedatfirstandthenincreased．Withthedecreasesofoilviscosityandinterracialtensionandwiththeincreaseofultrasonicintensity，themaximumdeformationdegreeofwaterdropletincreased．Keywords：ultrasonication

7、；waterdropletinoil；displacementeffect；dropletmovement；dropletdeformation油一水乳状液是十分复杂的液一液分散体系，其与变形有利于界面膜的薄化和失稳，促进液滴间的稳定性主要取决于油一水界面膜强度E。液滴的运动聚结。目前对液滴运动与变形的研究在电场领域较收稿日期：2013-08—05基金项目：国家自然科学基金项目(51106182)和山东省自然