电场和物性参数对液滴-界面聚并行为影响

作     者：尹然 吴艳 林罡 崔兆雪 仝立宁 王晗 李彬 孙治谦 王振波 

作者机构：长庆工程设计有限公司 江苏大学能源与动力工程学院 中国石油大学(华东)新能源学院 

出 版 物：《过程工程学报》 (The Chinese Journal of Process Engineering)

年 卷 期：2025年

核心收录：

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(编号:52206199) 

主　　题：静电聚并 油水界面 水平集方法 电流体动力学 

摘      要：电脱水是解决原油采出液脱水难题的高效方法。本工作围绕液滴-界面电聚并过程，采用COMSOL Multiphysics软件开展了数值模拟工作。根据油田现场工况，改变电场参数（电场强度和电场波形）、物性参数（界面张力、电导率、连续相黏度、液滴粒径、液滴-界面距离），研究液滴-界面的动力学演化行为。结果表明，随电场强度、液滴粒径和液滴-界面距离的增加，液滴-界面部分聚并程度增加；当CaE≤5.61, D4, Oh0.067时，液滴-界面完全聚并。相比于直流电场，脉冲电场能有效促进液滴-界面完全聚并。随电导率的增加，无量纲二次液滴体积（Vr）先增大后减小。研究结果为开发高效、紧凑电脱水设备提供了理论依据，对油田节能降碳和绿色低碳转型具有重要意义。