1.4　本书的主要结构

针对关于脉冲电场破乳动力学机理研究中存在的问题，本书以乳化油液的分散相——乳化液滴为研究对象，研究脉冲电场下油中液滴的动力学特性及最佳结聚电场条件，并提出破乳装置的设计构想，为脉冲电场实现润滑油高效破乳脱水的应用研究奠定基础。本书的理论研究主要包括两个方面，即单液滴动力学特性和双液滴动力学特性，在此基础上探讨乳化油液最佳破乳电场参数及其确定方法，其中单液滴动力学特性是研究重点。

本书安排了如下结构和内容。

①在本章绪论提出问题之后，第2章主要是对电场破乳机理和动力学理论的研究回顾，展现众多国内外知名学者关于电破乳理论的研究成果，诸如水链结构、偶极结聚、介电泳、电泳、无序碰撞、油膜稀释及破裂等破乳机理；讨论破乳动力学研究的常用模型，阐明目前研究的主要方向和热点问题。

②第3章主要是分析乳化油中乳化液滴在电场中的极化特性，建立液滴稳态变形模型。油中液滴在电场中发生变形呈长球形，运用传统的圆球模型分析液滴极化特性误差较大。此章节分析了椭球模型下电场中长球液滴内部的电场分布以及液滴的极化特性。在此基础上分析了液滴在电场中的受力，建立液滴稳态变形模型，此模型可定量计算电场作用下液滴的变形量，并运用实验来验证模型计算液滴稳态变形是否合理。最后，探讨了液滴极限拉伸研究的模型和方法。

③第4章的主要任务是建立脉冲电场作用下油中单液滴变形振动动力学模型，研究液滴的非线性振动特性。油中液滴变形振动是影响乳化油破乳效果的关键因素，探讨单液滴振动动力学特性是本书的重点内容。此章节分析了振动液滴在油中的受力，建立了液滴振动动力学模型，运用谐波平衡法求解模型，得到液滴振动的一次近似解以及幅-频特性关系，进而分析了系统参数对液滴的“共振”频率及振幅的影响。并通过验证实验的方法，以表明单液滴振动动力学模型是否合理。

④第5章的主要工作是建立双液滴 “二分子”长球模型，探讨变形液滴间相互作用的动力学特性。现有的圆球偶极子模型无法满足任意间距变形液滴间电场作用力的计算。此章节通过建立双液滴“二分子”长球模型，运用双球面坐标和麦克斯韦应力张量法，计算出任意间距变形液滴间相互作用电场力，并研究了液滴间的吸-斥作用。最后开展双液滴吸-斥实验，以验证液滴间吸-斥临界角计算是否正确。

⑤第6章主要是提出脉冲电场下润滑油中液滴发生最佳结聚的电场条件，并给出了破乳装置电场参数的设计构想。在液滴动力学特性研究的基础上，提出液滴最佳结聚条件，进而得出油中液滴发生最佳结聚的电场参数的确定方法。开展乳化油结聚实验，以此表明提出的最佳结聚电场条件是否合理，并提出乳化油脉冲电场破乳装置的设计构想。

⑥第7章对脉冲电场破乳技术发展趋势及应用进行展望。