管输成品油静电分布规律实验研究

彭杨

摘要：本文通过实验研究了管输成品油静电冲流电流与各因素间的影响规律。阐述了实验准备工作并设计了实验步骤。研究了汽、柴、航煤3种不同的油品静电与流速之间的关系。通过实验结果分析，油品流速对静电冲流电流具有重要的影响。层流条件下冲流电流与流速的平方成正比。湍流条件下，95#汽油冲流电流与速度的3.193次方成正比，0#柴油為3.3161次方，3#喷气燃料为3.7566次方。

关键词：油流静电；影响因素；分布规律；实验

一、实验准备工作介绍

如图1所示，管输成品油静电冲流电流影响因素测量实验台架采用在传统管流实验手段基础上加以改进的方法，实验油品充装在油桶中经泵送通过设计管流实验管道，在进入测试管段前由流量计和温控装置中的温度计进行流量和温度的测量。

.1 管输成品油静电冲流电流影响因素测量实验台架

二、管输成品油静电测量实验结果及数据分析

运行油泵后，控制阀门开度将实验工况控制在湍流条件下，改变阀门开度来调节流速，记录不同流速下的冲流电流读数。得到的实验数据如下表所示。

将表1中的数据绘制成散点图，并运用曲线拟合得到的图形如图2。

在验证流速对油流带电影响的基础上，针对汽油、柴油和喷气燃料在相同温度相同管道条件下进行了油流静电实验，根据实验得到的流速与油流冲流电流的实验数据作出的曲线拟合图形如图3。

从图3中可以看出，由于三种油品的电导率、运动粘度、密度等性质各不相同，其具有的静电冲流电流随流速的变化曲线也不相同。总的来说，三者在湍流条件下的冲流电流计算拟合式均体现出与流速的n次方之间的关系。其中，95#汽油冲流电流与速度的3.193次方成正比，0#柴油为3.3161次方，3#喷气燃料为3.7566次方。这种现象可以解释如下：三种油品的电导率由小到大逐渐接近产生静电带电趋势最大的电导率值，因此产生静电冲流电流的强度越来越强。且在流速较低时，三种油品测得的冲流电流值很接近，而在流速渐渐增加时他们之间的差异越来越大，可以说明在所有油流带电的影响因素里面流速具有极其重要的影响。

三、结论

本文通过实验研究了管输成品油静电冲流电流与各因素间的影响规律。首先，对实验方案、实验原理和相关数据测量方法进行了介绍，并设计了实验步骤。形成有关结论如下：

（1）油品流态对静电冲流电流具有明显的影响，湍流状态下油品带电量要比层流状态下高得多。同时，层流状态下油品静电冲流电流随温度升高而降低，湍流状态下总体呈现升高的趋势。

（2）油品流速对静电冲流电流具有重要的影响。层流条件下冲流电流与流速的平方成正比。湍流条件下，95#汽油冲流电流与速度的3.193次方成正比，0#柴油为3.3161次方，3#喷气燃料为3.7566次方。