前言
高压脉冲电场脱水方法具有能耗低、结构简单、处理速度快等特点,可广泛应用于石油化工、资源再利用、冶金、装备制造等行业。目前,对于脉冲电场破乳机理的研究为诸多学者关注的热点,但缺乏统一的认识。本书将从全新角度探讨乳化油液滴在高压电场中的动力学行为与机理,加深人们对高压电场破乳技术的认识。
本书介绍了高压脉冲电场破乳脱水的基本原理、基础知识及最新研究进展,围绕电场破乳动力学行为机理的四个主要内容,即乳化液滴电场动力学基础、乳化单液滴动力学行为、乳化双液滴动力学行为和最佳破乳电场条件及应用,进行了重点介绍,特别是脉冲电场中液滴的极化特性、液滴的稳态变形模型、振动液滴的受力分析、液滴的非线性振动、双液滴的吸-斥与碰撞、液滴的参激共振以及液滴的最佳结聚条件与应用等方面,详细介绍了作者最新的研究成果。
本书共分为7章,第1章介绍脉冲电场破乳脱水的研究背景,指出脉冲电场破乳技术发展中遇到的难题和目前的研究进展;第2章为对电场破乳动力学机理研究的总结回顾,加深读者对电场破乳研究的了解;第3章介绍脉冲电场破乳动力学机理研究的基础知识以及我们在电场破乳动力学基础研究方面所做的工作及进展;第4章介绍单液滴动力学行为,以及我们在单液滴动力学机理研究中建模、计算等方面所做的工作;第5章介绍双液滴动力学行为,以及我们在双液滴吸-斥、碰撞等动力学机理方面所做的工作;第6、7章介绍我们利用液滴动力学机理研究成果解决脉冲电场最佳破乳条件问题等方面的工作和研究展望。
在编写本书期间,得到了兰州理工大学彭烨博士的大力支持,并与作者进行了深入的学术交流,共同完成了此项工作。在本实验室王黎明老师,硕士生尚浩浩、杨智君和王亮同学的大力帮助下,完成了相关计算、验证实验以及材料整理收集等工作,在此表示感谢。此外,本书还得到了作者工作单位——重庆理工大学机械工程学院邓明院长以及作者所在博士后科研工作站——废油资源化利用与装备教育部工程研究中心合作导师张贤明教授的鼎力支持。可以说,本书的完成是集体的智慧和努力。
本书的研究内容还得到了如下课题的资助:国家自然科学基金项目“基于高压变脉冲耦合电场的润滑油快速破乳方法与机制研究(21206204)”、重庆市科技攻关项目“润滑油多场联合净化技术与装备研发(cstc2012gg-yyjs90011)”以及重庆市自然科学基金项目“基于变频率脉冲电场的润滑油快速破乳机制及控制研究(cstc2011jjA90003)”及重庆市高端装备技术协同创新中心。本书的出版得到重庆理工大学优秀著作出版基金的资助。
目前国内还未见关于高压脉冲电场破乳方面的专著出版,相关的理论及实验研究大多发表于各类期刊,还没有相关的专著对电场破乳动力学行为与机理进行系统地介绍。我们希望本书的出版能够起到抛砖引玉的作用,希望破乳动力学研究能够在一定程度上得到国内同行的关注和认可,并共同促进脉冲电场破乳技术在国内的发展,使其能够在工程领域得到成熟应用,为实际工作提供理论支撑。
由于作者水平有限,对于该领域的某些关键问题尚处于探索研究阶段,书中肯定存在诸多不足之处,恳切希望读者能够通过如下联系方式将意见反馈给我们,以此指导和促进我们今后的工作:ghfpy@cqut.edu.cn或重庆理工大学机械工程学院 龚海峰(400054)。
龚海峰
2015年4月