运用分散相粒径大小及分布评价油水乳化液的剪切破乳效果

为了有效地评价油水乳化液的破乳效果,提出一种新方法,即通过微距数码相机离线拍摄乳化液微观图像,经图像处理及相关统计算法来分析分散相液滴的粒径大小及分布,由此判别乳化液的乳化或破乳效果。实验表明,该方法能有效地反映乳化或破乳过程。     

剪切流场中液滴形变模型的理论研究

从力学的角度出发,在由两个同心圆筒形成的旋转剪切流场中,分析油水乳化液中分散相液滴的受力及形变,推导出分散相液滴受力与液滴形变的相互关系。提出了剪切流场中液滴形变的三维力学模型,初步建立了拉伸率、收缩系数和剪切应力之间的关系。结果表明,如果测得液滴破裂的临界拉伸率,就很容易求得液滴破裂的临界剪切应力,从而可以应用分散相液滴的拉伸率或收缩系数来分析剪切对油水分离特性的影响。     

环己烷/水乳状液的超声破乳

为排除污油等复杂乳化液中的杂质干扰,采用单一组分方法,制备不同体系的环己烷/水乳状液,研究超声在乳状液中的破乳作用,考察超声声强、超声频率、超声辐照时间对乳状液破乳的影响.结果表明:乳状液的初始水含量对超声破乳效果有影响,初始水含量越低,破乳效果越好;超声声强的改变直接影响乳状液分散相液滴的凝聚和发散,超声破乳的声强应在空化临界阈值以下,以0.66 W/cm2最佳;超声辐照时间为6 min,超声频率为20 kHz时破乳效果达到最好.     

水击谐波条件下乳化油液滴积聚过程影响因素初探

根据乳化油液滴的形成过程和其运动状态的特点,选择和控制适宜的破乳条件促进乳化液滴的积聚,可以实现乳化油液的有效破乳。通过对W/O型乳化油液滴在水击谐波场力作用下的过程进行分析,发现在水击谐波波节的±λ/4范围内,分散相液滴经过一定的时间发生了积聚,但影响分散相液滴相互聚集的因素多且又复杂。通过由理论分析和试验结果初步确定了乳化油液滴积聚过程的主要影响因素,其中随着水击谐波频率、油液速度的增大,积聚过程加快,控制在水击谐波频率为10Hz条件下,液滴积聚效果较佳。而随着连续物相的黏度系数增大,液滴积聚的时间增加,积聚过程反而降低,控制连续相的黏度系数在1.0×10-3 Pa·s左右,液滴积聚效果较为理想;同时发现乳化油液滴粒径的大小对积聚过程也产生一定的影响,因此积聚过程不能忽略乳化油液滴惯性力的作用。控制好合适的物性参数可以实现分散相液滴的积聚和聚结,为深入研究乳化油液的水击谐波破乳脱水奠定基础。     

油包水型乳化液剪切破乳的动力学研究

介绍了乳化液剪切破乳的思想,设计了双圆筒剪切装置形成薄层纯剪切流场,并进行流场分析。通过对油包水型乳化液的小水滴进行动力学分析,得出控制适当的剪切率,有利于液滴聚合,可以提高油水分离效率。     

萃取界面乳液的固体微粒稳定机理

对铜溶剂萃取时萃原液中固体微粒稳定界面乳化液的机理进行了研究.研究结果表明:固体微粒是促进界面乳液形成和稳定的关键因素,它通过3种机制稳定界面乳化液:一是减小乳化液滴粒度和粒度分布区间,当萃原液中固体微粒的质量浓度由0.138 g/L增加到2.918 g/L时,液滴平均粒径由346.7μm减小到25.5 μm,48 h后破乳率由84%降低到27%;二是在液滴界面形成固体复合界面膜对液滴起保护作用;三是以微粒絮团的方式填充于液滴间隙中,阻断液滴接触,防止液滴聚结破乳.     

W/O乳化液分散相液滴破裂的临界条件

分析牛顿型液-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合理性提供可靠依据和优化指标。     

液膜乳化液的离心-脉冲电场连续破乳

在分析离心-脉冲电场连续破乳原理的基础上,设计和制作了竖式圆柱绝缘电极实验室用的离心-脉冲电场连续破乳器.在M6401-L113B-煤油-H2SO4和Lix984N-L113A-煤油-H2SO4乳化液膜体系处理含Cu2 废水的实验中,研究了离心-脉冲电场连续破乳时的各种影响因素.结果表明,离心-脉冲电场能有效地对上述乳化液膜体系进行连续破乳,且其破乳效果比单一脉冲电场连续破乳效果要好.     

高压电场作用下油中液滴变形与极化

常采用圆球模型研究高压电场作用下油中液滴的极化特性,对于变形液滴的极化特性研究报道较少;针对变形液滴,建立椭球液滴模型,运用椭球坐标系得到电场中长球形液滴内部电场分布,进而研究液滴变形对其极化特性的影响;通过算例计算分析,表明液滴大变形对极化影响较大,椭球模型在研究电场破乳动力学方面优于圆球模型。     

电解质破乳特性研究

乳浊液 (通常称之为乳化液 )中含有大量的油类和表面活性剂 ,并以微细的颗粒液珠高度分散在水中 ,具有相当的稳定性 因此 ,破乳是处理乳化液废水的关键之所在 本文以阴离子表面活性剂作乳化剂的O/W型乳化液为研究对象 ,采用电解质破乳法 ,通过试验 ,分析以盐类电解质作破乳剂 ,其离子价数、正离子半径大小等因素对破乳的影响 从而探索电解质破乳的机理与规律 ,以利于更经济有效地治理乳化液废水 ,减少乳化液废水对水体的污染     

粗粒土大型单剪颗粒破碎试验研究

使用新研制的大型单剪仪,对粗粒土的颗粒破碎及粗粒土一结构接触面进行了系统的试验研究,分析了试验中影响颗粒破碎的主要因素及颗粒破碎对粗粒土一结构接触面应力应变特性的影响.试验结果表明,颗粒破碎率随着法向应力的增大而增大,颗粒破碎受剪应力大小的影响程度随着法向应力的增大而减小.     

基于纤维静强度分布的层合板刚度退化模型

本文从纤维静强度分布函数出发,建立了单层板和层合板中纤维断裂的扩展模型,分析了不同载荷水平下纤维断裂的发展历程及趋势。计算结果表明,纤维断裂的演化过程是与外载荷紧密相关的,同时也与纤维本身强度的分散性有关。静强度不足是影响纤维断裂的重要因素,因此,分析层合板弹性性能的退化应该同时考虑基体裂纹和纤维断裂两种损伤影响。     

刚性路面破损原因分析

刚性路面破损后，给养护、修复带来了极大的困难，目前，国内外还没有一种材料能立即修复破损部位，保持其路面原有性能。通过对刚性路面破损情况的调查、试验分析，找出了路面破损原因，有利于刚性路面设计、施工、养护中采取积极措施，预防和减少路面破损，提高刚性路面的质量。     

夹胶建筑玻璃板后破坏强度分析

根据玻璃及胶层材料的物理特性,将塑性绞线理论引入到三阶段模型中,提出了一种计算夹胶玻璃后破坏强度的方法,并运用该方法研究了不同设计参数对夹胶玻璃后破坏强度大小的影响.结果表明:夹胶玻璃板后破坏强度随着玻璃的胶材厚度增加而增加,随着玻璃板长度的增加而减小;框支式夹胶玻璃板比点支式夹胶玻璃板具有更高的后破坏强度.     

粗颗粒土颗粒破碎影响因素试验研究

通过室内粗颗粒土的大型三轴和单轴试验,对粗颗粒土的颗粒破碎特性进行了研究,并分析了粗颗粒土母岩性质、级配、围压及应力状态对颗粒破碎的影响.结果表明:粗颗粒土的母岩强度或细颗粒含量越高,或粗颗粒土的浑圆度越好,颗粒破碎率越小;随着围压和应力的增大,粗颗粒土的颗粒破碎率也呈增大趋势.     

基于离散元和全析因实验设计的BPM力学参数

为研究岩石微观力学参数与宏观力学性能之间关系并提高岩石破碎离散元仿真效率,从破碎原理出发,基于EDEM进行单轴压缩数值分析,研究摩擦系数、材料剪切模量、微观颗粒个数、平行键强度和刚度对岩石抗压强度和宏观刚度的影响.再通过全析因实验设计得到影响岩石力学性能关键的主效应和交互效应,并以此为变量运用回归方法对黏结颗粒模型(bonded particle model,简称BPM)的宏观力学参数进行预测并进行方差、拟合优度和残差分析.仿真及物理实验结果证明该预测模型可行,误差率小于10%.     

金属矿山岩体声发射时间序列特征的试验和模拟研究

针对金属矿山特有的地理地质条件,开展相应岩石声发射试验,确定矿区矿体围岩的时间序列特征,获得岩石破裂冒落声发射参数的危险临界值,并深入研究形成该种声发射信号的破裂机制和破坏特征.然后分别对较均质岩石试样和含有结构弱面的岩石试件进行比较试验,总结弱面裂隙影响下的岩石试件产生声发射信号的规律.利用基于离散单元法的颗粒元程序进行含裂隙岩石试样数值模拟研究,通过降低接触面刚度来模拟岩石内部的损伤,通过不同的模拟条件来研究岩石的破坏情况.研究成果将为分析损伤岩体的声发射规律开辟一条新的研究途径.     

液-液分散模型及滴内传质

研究了湍流场中液－液分散和滴内传质的非稳态过程。结果表明，Ｓａｎｔｅｒ平均滴 径随时间的变化可以用滴群平衡方程和简化的液滴破碎函数和聚合函数描述．分散初 始阶段并且分散相存留量较低时，可以略去聚合项，液滴破碎过程可以简化为等体积的 二分裂过程。滴内传质可以用Ｄａｎｃｋｗｅｒｔｓ表面更新理论描述，界面更新速率在数值上 相当于单位时间滴群比表面的更新分数。     

基于小波奇异性和支持向量机微铣刀破损检测

针对微铣削过程中刀刃破损的现象,提出了基于振动信号奇异性分析的自学习式支持向量机的刀具破损检测方法.对两种状态信号作连续小波变换,计算小波模极大值和信号的李普希兹指数(Lips).通过Lips识别刀具状态,拟合Lips分布概率密度函数并验证其符合正态分布,将Lips分布的均值、方差作为特征值,通过遗传算法参数寻优建立了刀具破损状态的支持向量机(SVM)识别模型,也称最优模型.利用最优模型预测刀具破损状态,其预测准确度从84%逐步提高至90%,提升了系统预测模型的鲁棒性.最后通过实验验证了该方法的有效性.     

颗粒破碎在直剪试验中的研究

通过引入颗粒破碎指标Bg,设计8组室内土体直剪试验,研究直剪过程中颗粒的破碎随试样饱和度以及干密度的变化情况。对试验数据进行分析处理,得出以下结论:1直剪过程中土颗粒总是大颗粒减小细颗粒增加;2随着饱和度增大,颗粒破碎指标逐渐减小,并趋于稳定;3随着试样干密度增大,颗粒破碎指标逐渐增大。