Page 149 - 《摩擦学学报》2021年第1期

146 摩 擦 学 学 报 第 41 卷

下，因油水界面表面张力下降，水分子运动速度加快， 有研究表明 [17-18] ，油水乳状液在强外电场作用下，
水相以更小尺寸的液滴(与室温比)分散在油层中，大 调节电压、频率、交流或直流等电场因素，均可以改变
液滴较少，油水乳化程度加深(与室温相比)；分离时， 油水分离速度. 本研究中，2个温度条件下，电容传感

小液滴以液滴群的形态分布在油层中，先是在破乳剂 器采用相同测量设置，虽然油水分离处于外电场作
和温度的共同作用下打破油水界面表面张力，小液滴 用，但该电场属于弱电场且2次试验都存在，试验过程
聚结，使液滴体积增加，重复上述聚结过程至液滴尺 中并未变化电场因素，因此，电场对汽轮机油分水性
寸达到临界分离尺寸，形成大液滴，沉降脱离油层，以 的影响不在本研究范围内.
致水相从乳状液中分离需要更多的时间. 油水分离机理如图7所示.

(a) Oil B at room temperature (b) Oil B at 54 ℃

(c) Oil C at room temperature (d) Oil C at 54 ℃

Fig. 6 Microscopic morphology of oil layer B and C at the end of water separation
图 6 分水结束时B油与C油的油层微观形貌图

Room temperature 54 ℃
External electrode External electrode
negative negative
- + + - - + + -
- + + - - + + -
- + + - - + + -
- + + - - + + -
- + + - + +
- + + - - - + + - -
- + + - - + + -
- + + - - + + -
- + + - - + + -
- + + - - + + -
- + + - - + + -
- + + - + +
Internal electrode positive Internal electrode positive
Large water droplets Small water droplets Small water droplets Small oil droplets in the water phase

Fig. 7 Mechanism of oil-water separation in capacitive sensor
图 7 电容传感器内油水分离机理