《表3 滤芯A4、B4和C4饱和度预测所用参数》

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《亲油型聚结滤芯饱和度预测模型研究》

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将表1中各种模型对本文所用滤芯饱和度进行预测，其中Liew等[11]模型和Mead-Hunter等[13]模型都需要稳态总压降作为输入参数，此总压降可由图4中各部分压降之和得到。由于不同层数滤芯预测饱和度与实验值对比情况基本一致，因此仅以4层滤材所组成的滤芯为例进行说明，如图6所示。所有计算参数和滤材参数列于表3。需要注意的是，根据Liew等[11]的工作，式（2）中的接触角是静态接触角。采用Mead-Hunter等[13]模型进行计算时，未采用修正系数cf（将此值设为1），因为此修正系数是由其实验滤材参数拟合得到的，并不适用于本研究。另外，本实验的特征速度可根据Kolb等[10]不同载荷量下的实验结果得到。由图6可知，Liew等[11]模型与Raynor等[12]模型预测值高于实验值，与实验值平均相对偏差分别为50%和293%，这是由于本文实验滤材参数与其所使用滤材存在明显差异而造成的。另一方面，Mead-Hunter等[13]模型和Kolb等[14]模型预测饱和度则低于实测饱和度，与实验值平均相对偏差分别为68%和64%。这两种模型适用于滤芯内部润湿区域和非润湿区域之间有明显界限的情况。然而，本实验滤芯内部并非如此，如图7所示，其中亮色位置为液体润湿区域，暗色位置为非润湿区域。可见，虽然实验所用三种滤材具有不同的结构参数，但内部润湿情况几乎没有差别，这表明在实验滤材结构参数范围内，不同区域之间界限模糊是一种相对普遍的现象，由此使得上述两种模型的预测结果有所偏差。此外，由于特征过滤速度仅依赖于载荷量而未考虑滤材结构参数，导致不同滤芯的预测饱和度相同。