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本文在长3.8米,横截面长为0.10米、宽为0.02米的矩形的聚结管道上对基础油包水乳化物(OP-10为乳化剂)在层流流态下通过50赫兹的工频交流电场时,乳化物中的水滴发生的聚结现象进行了研究。实验中着重考查电场强度(电极板施加的电压),乳化物的流量,含水量和乳化物在电场中的停留时间对乳化物中水滴聚结的影响。
实验中发现乳化物在层流流态下流动,其中的水滴发生碰撞的强度要小于紊流状态下水滴碰撞的强度,因此,在不受电场作用时,与紊流流态相比,层流流态下乳化物的聚结现象很弱。在电极板上施加电压后,可以很明显的观察到乳化物中的水滴在电场的作用下发生聚结。乳化物水滴的聚结程度主要受施加电压的大小影响,施加的电压越大,则电极板之间的电场强度越大,水滴的聚结越强。在本实验中,没有发现乳化物中的水滴由于电场过强而发生受电场力过大而破裂的现象。实验中还还观察到,乳化物的流量对水滴的聚结也有影响。流量越大,乳化物的聚结效果越差。这是由于乳化物流量增大,在电场中的停留时间变小。从测得的实验数据发现,保持乳化物流量不变的情况下,乳化物在电场中的停留时间对水滴的聚结影响很小。由实验中测得的电压和电流计算聚结管道的能耗,发现聚结管道的能耗很小。这与电极板上覆盖有绝缘层,乳化物不能直接与电极板接触,电阻很大有关。
根据上述实验结果,电场的强度对乳化物中的水滴的聚结起决定性作用。在设计紧凑型静电聚结器时,应首先考虑电极的结构能产生强电场。