管輸成品油靜電分布規(guī)律實(shí)驗(yàn)研究

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摘要：本文通過實(shí)驗(yàn)研究了管輸成品油靜電沖流電流與各因素間的影響規(guī)律。闡述了實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作并設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)步驟。研究了汽、柴、航煤3種不同的油品靜電與流速之間的關(guān)系。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，油品流速對(duì)靜電沖流電流具有重要的影響。層流條件下沖流電流與流速的平方成正比。湍流條件下，95#汽油沖流電流與速度的3.193次方成正比，0#柴油為3.3161次方，3#噴氣燃料為3.7566次方。

關(guān)鍵詞：油流靜電；影響因素；分布規(guī)律；實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作介紹

如圖1所示，管輸成品油靜電沖流電流影響因素測(cè)量實(shí)驗(yàn)臺(tái)架采用在傳統(tǒng)管流實(shí)驗(yàn)手段基礎(chǔ)上加以改進(jìn)的方法，實(shí)驗(yàn)油品充裝在油桶中經(jīng)泵送通過設(shè)計(jì)管流實(shí)驗(yàn)管道，在進(jìn)入測(cè)試管段前由流量計(jì)和溫控裝置中的溫度計(jì)進(jìn)行流量和溫度的測(cè)量。

.1 管輸成品油靜電沖流電流影響因素測(cè)量實(shí)驗(yàn)臺(tái)架

二、管輸成品油靜電測(cè)量實(shí)驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)分析

運(yùn)行油泵后，控制閥門開度將實(shí)驗(yàn)工況控制在湍流條件下，改變閥門開度來(lái)調(diào)節(jié)流速，記錄不同流速下的沖流電流讀數(shù)。得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。

將表1中的數(shù)據(jù)繪制成散點(diǎn)圖，并運(yùn)用曲線擬合得到的圖形如圖2。

在驗(yàn)證流速對(duì)油流帶電影響的基礎(chǔ)上，針對(duì)汽油、柴油和噴氣燃料在相同溫度相同管道條件下進(jìn)行了油流靜電實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的流速與油流沖流電流的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的曲線擬合圖形如圖3。

從圖3中可以看出，由于三種油品的電導(dǎo)率、運(yùn)動(dòng)粘度、密度等性質(zhì)各不相同，其具有的靜電沖流電流隨流速的變化曲線也不相同?？偟膩?lái)說，三者在湍流條件下的沖流電流計(jì)算擬合式均體現(xiàn)出與流速的n次方之間的關(guān)系。其中，95#汽油沖流電流與速度的3.193次方成正比，0#柴油為3.3161次方，3#噴氣燃料為3.7566次方。這種現(xiàn)象可以解釋如下：三種油品的電導(dǎo)率由小到大逐漸接近產(chǎn)生靜電帶電趨勢(shì)最大的電導(dǎo)率值，因此產(chǎn)生靜電沖流電流的強(qiáng)度越來(lái)越強(qiáng)。且在流速較低時(shí)，三種油品測(cè)得的沖流電流值很接近，而在流速漸漸增加時(shí)他們之間的差異越來(lái)越大，可以說明在所有油流帶電的影響因素里面流速具有極其重要的影響。

三、結(jié)論

本文通過實(shí)驗(yàn)研究了管輸成品油靜電沖流電流與各因素間的影響規(guī)律。首先，對(duì)實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)原理和相關(guān)數(shù)據(jù)測(cè)量方法進(jìn)行了介紹，并設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)步驟。形成有關(guān)結(jié)論如下：

（1）油品流態(tài)對(duì)靜電沖流電流具有明顯的影響，湍流狀態(tài)下油品帶電量要比層流狀態(tài)下高得多。同時(shí)，層流狀態(tài)下油品靜電沖流電流隨溫度升高而降低，湍流狀態(tài)下總體呈現(xiàn)升高的趨勢(shì)。

（2）油品流速對(duì)靜電沖流電流具有重要的影響。層流條件下沖流電流與流速的平方成正比。湍流條件下，95#汽油沖流電流與速度的3.193次方成正比，0#柴油為3.3161次方，3#噴氣燃料為3.7566次方。