润滑油广泛应用于机械、电力、运输及化工等领域,在国民经济中占有重要的地位。润滑油长时间反复使用会降低其理化性质生成工业废油,针对工业废油的脱水净化处理是润滑油产品链上一个极其重要的环节。一般情况下,单一工艺方法很难实现废油高效破乳脱水处理,将两种及以上的工艺方法或单元操作通过耦合集成,完成常规工艺难以适应的分离过程,是破乳脱水技术发展的主流。鉴于此,开展工业废油旋流离心场-脉冲电场-真空温度场协同破乳脱水装置的设计研究和实验,具有重要的理论意义和工程应用价值。首先,从电介质物理学角度,以电流体动力学(EHD)理论为基础,对脉冲电场作用下油中液滴伸缩变形理论进行了理论分析。通过对液滴内外速度场与流动应力分析,研究液滴在脉冲电场作用下的变形机理。运用COMSOL Multiphysics软件仿真模拟、电破乳实验对理论建模和计算的可靠性进行验证。其次,针对旋流离心破乳脱水单元,利用CFD软件选择Reynolds应力湍流模型对旋流器脱水效果进行计算仿真,并对旋流器参数进行优化。在此基础上,将脉冲电场集成于旋流腔段内部,耦合旋流离心场和脉冲电场,通过COMSOL软件进行三维流场仿真,研究不同入口流速、脉冲电场频率和脉冲电压幅值条件下耦合单元旋流腔段、大锥段、小锥段及底流直管段轴心截线上内部流体总速度及各速度分量的变化规律,得到旋流离心场-脉冲电场耦合单元最佳参数组合。最后,设计试制了三场协同破乳脱水装置,开展多参数条件下的破乳脱水实验。运用四因素五水平正交实验方法,由正交实验结果进行极差分析得到装置脱水效果最优参数组合。在此基础上开展单因素实验,研究入口流速、脉冲电场频率、脉冲电压幅值及加热温度对装置脱水效率的影响规律,最终确定更精确的参数组合。本研究通过理论分析、数值仿真和实验的手段对工业废油三场协同脱水装置进行了设计及相关理论研究,为多场集成脱水技术的工程应用提供了一定的理论支撑。