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1 绪论1

1.1 研究的意义1

1.2 油水分离技术的国内外研究现状5

1.2.1 物理油水分离法5

1.2.2 化学油水分离法10

1.2.3 生物油水分离法12

1.3 油水动力学国内外研究现状12

1.3.1 分散相液滴的变形研究13

1.3 2分散相液滴的聚集、碰撞研究13

1.3 3分散相液滴碰撞后聚结与破裂研究14

1.4 油水分离装置的国内外研究现状15

1.4.1 对油液施加外力进行油水分离装置15

1.4.2 对油液施加场能进行油水分离装置17

1.5 小结19

2 水击驻波场中分散相的运动模型20

2.1 油水的基本物理参数20

2.1.1 水击谐波的波速20

2.1.2 油水的体积弹性模量Em22

2.2 液滴在水击驻波场中运动模型的建立23

2.2.1 自由振动下液滴运动模型25

2.2.2 水击谐波作用下液滴运动模型26

2.3 分散相液滴在水击谐波场中运动特点分析32

2.4 小结36

3 油水水击谐波分离机理研究37

3.1 水击谐波场的特性对油水分离的作用37

3.2 水击谐波油水分离机理的研究38

3 2.1 水击谐波场中分散相液滴的变形38

3.2.2 水击谐波场中分散相液滴的聚集39

3.2.3 水击谐波场中分散相液滴的碰撞40

3.2.4 水击谐波场中分散相液滴的聚结41

3.3 在水击谐波场中影响油水分离的因素41

3.4 水击谐波油水分离机理分析43

4 油水水击谐波分离的影响因素分析44

4.1 分散相液滴的运动分析45

4.2 初始位置对液滴聚结时间的影响分析46

4.3 物性参数对液滴聚结时间的影响分析47

4.3.1 谐波频率对液滴聚结时间的影响分析47

4.3.2 运动黏度对液滴聚结时间的影响分析48

4 3.3 液滴粒径对聚结时间的影响分析48

4.4 谐波场中液滴的速度影响分析49

4.4.1 位置对液滴运动速度的影响分析49

4.4.2 粒径对液滴速度的影响分析50

4 4.3 频率对液滴速度的影响分析51

4.5 油水水击谐波分离模型优化53

4.6 小结54

5 油液流速引起的水击谐波分析56

5.1 控制阀水击振动的最优启闭规律56

5.2 分段式启闭规律对水击的影响59

5.3 控制阀启闭规律对系统的水击振动影响实验61

5.4 小结63

6 激振力形成水击谐波分析64

6.1 激振力产生水击谐波过程分析66

6.2 水击谐波油水分离实验装置和方法69

6.3 实验管道内水击谐波的数学模型75

6.4 油液物性采集信号分析80

6.4.1 激振力作用下油液压力信号的小波降噪81

6.4.2 12N激振力作用下油液压力信号的小波包分析87

6.4.3 12N激振力作用下油液压力信号的HHT分析100

6.5 小结102

7 水击谐波场中液滴运动特性分析104

7.1 液滴粒子图像分析方法104

7.1.1 粒子平均速度106

7.1.2 粒子的平均粒径106

7.1.3 粒子的湍动能106

7.1.4 粒子的湍流动能耗散率107

7.2 12N激振力作用下粒子的运动特性108

7.2.1 粒子的流场分布108

7.2.2 粒子的瞬态速度分布123

7.2.3 粒子的平均速度133

7.2.4 粒子的平均粒径134

7.2.5 粒子的湍流特性135

7.3 10N激振力作用下粒子的运动特性136

7.3.1 粒子的流场分布136

7.3.2 粒子的瞬态速度分布161

7.3.3 粒子的平均速度167

7.3.4 粒子的平均粒径169

7.3 5粒子的湍流特性170

7.4 8N激振力作用下粒子的运动特性170

7.4.1 粒子的流场分布170

7.4.2 粒子的瞬态速度分布171

7.4.3 粒子的平均速度173

7.4.4 粒子的平均粒径174

7.4.5 粒子的湍流特性175

7.5 6N激振力作用下粒子的运动特性176

7.5.1 粒子的流场分布176

7.5.2 粒子的瞬态速度分布177

7.5.3 粒子的平均速度179

7.5.4 粒子的平均粒径181

7.5.5 粒子的湍流特性181

7.6 小结181

8 结论183

参考文献186