管輸成品油靜電分布規律實驗研究

彭楊

摘要：本文通過實驗研究了管輸成品油靜電沖流電流與各因素間的影響規律。闡述了實驗準備工作并設計了實驗步驟。研究了汽、柴、航煤3種不同的油品靜電與流速之間的關系。通過實驗結果分析，油品流速對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。

關鍵詞：油流靜電；影響因素；分布規律；實驗

一、實驗準備工作介紹

如圖1所示，管輸成品油靜電沖流電流影響因素測量實驗臺架采用在傳統管流實驗手段基礎上加以改進的方法，實驗油品充裝在油桶中經泵送通過設計管流實驗管道，在進入測試管段前由流量計和溫控裝置中的溫度計進行流量和溫度的測量。

.1 管輸成品油靜電沖流電流影響因素測量實驗臺架

二、管輸成品油靜電測量實驗結果及數據分析

運行油泵后，控制閥門開度將實驗工況控制在湍流條件下，改變閥門開度來調節流速，記錄不同流速下的沖流電流讀數。得到的實驗數據如下表所示。

將表1中的數據繪制成散點圖，并運用曲線擬合得到的圖形如圖2。

在驗證流速對油流帶電影響的基礎上，針對汽油、柴油和噴氣燃料在相同溫度相同管道條件下進行了油流靜電實驗，根據實驗得到的流速與油流沖流電流的實驗數據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率、運動粘度、密度等性質各不相同，其具有的靜電沖流電流隨流速的變化曲線也不相同。總的來說，三者在湍流條件下的沖流電流計算擬合式均體現出與流速的n次方之間的關系。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。這種現象可以解釋如下：三種油品的電導率由小到大逐漸接近產生靜電帶電趨勢最大的電導率值，因此產生靜電沖流電流的強度越來越強。且在流速較低時，三種油品測得的沖流電流值很接近，而在流速漸漸增加時他們之間的差異越來越大，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、結論

本文通過實驗研究了管輸成品油靜電沖流電流與各因素間的影響規律。首先，對實驗方案、實驗原理和相關數據測量方法進行了介紹，并設計了實驗步驟。形成有關結論如下：

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

（2）油品流速對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。