消油剂对原油乳化效果评估波浪槽实验

消油剂的合理使用是海洋溢油应急处置的一种有效手段。本研究选取渤海产蓬莱19-3和旅大10-1原油,开展消油剂对原油乳化效果测试的波浪槽模拟实验。以消油剂乳化率和油滴中值粒径为测试指标,设置不同波浪条件和剂油比,考察两种不同消油剂对渤海原油的乳化效果。结果表明,消油剂A、消油剂B对两种原油的乳化率均随剂油比和波高条件的增大而增加,油滴中值粒径随剂油比和波高条件的增大而减小。消油剂B与消油剂A相比表现出较高的乳化能力,在实验条件下对蓬莱19-3原油的乳化率最高可达52.9%,油滴中值粒径最低可达12m。对于不同类型原油,消油剂的乳化分散效果不同。本研究结果可为溢油应急处置中消油剂效用效果预测以及应急方案的制定提供依据。     

超声驻波场中狭窄通道内游离油滴破碎数值模拟

为探讨超声驻波作用下狭窄通道内游离油滴的变形及运动状态，基于压力声学与水平集两相流耦合物理场建立油滴变形破碎过程的数学模型，利用COMSOL Multiphysics模拟研究驻波声场中不同位置处游离油滴的变形破碎过程，进而讨论声压幅值、频率对油滴破碎行为的影响。结果显示：相较位于波节及波腹处的单个油滴，处于波节和波腹中间位置(y=27 mm)的油滴破碎速度最快，10 ms时已破碎形成多个微小油滴，且破碎所需的临界声压最小(0.9 MPa),同时油滴破碎速度会随着入射波声压幅值的增大而增大。通道内有沙粒影响时，沙粒会对声波产生不规则反射，形成声能量耗散衰减，且波节位置发生偏移，油滴总体破碎速度减慢。此外，超声频率增大会使驻波节点增多，同时超声衰减增大，不利于油滴的破碎。