生物柴油作为一种可再生能源,是石化柴油的良好代替品,在国家新型能源开发应用中引起了广泛关注。但生物柴油燃烧时会排放大量的氮氧化物,致使空气污染加重,有研究表明,将生物柴油乳化可解决这一问题。与传统的机械搅拌、超声乳化等技术相比,静电破碎分散具有效率高、能耗低、弥散性强等优点,能有效雾化离散相液体,加强乳化效果。本文以液液静电分散方法制备生物柴油乳化液为目的,提出探究离散相液体在连续相液体中破碎分散特性的核心问题,基于此,设计了相关可视化实验系统,主要研究内容如下:1、探究离散相及连续相液体在电场扰动下压强的变化,根据液液界面应力平衡建立了色散方程,分析荷电电压对界面波不稳定性的影响,深化了液液静电雾化机理。利用高速摄像技术,观察了静电场作用下水在生物柴油中破碎的形貌特征,定义出滴状、摆动滴状及锥-摆动射流状三种破碎模式,且在滴状向锥-摆动射流模式转变过程中,液滴粒径呈先急剧减小后趋于平缓的变化规律;统计了不同工况下离散相液体的射流破碎长度,发现随流量的增大,射流长度表现为先增大后减小,外加电场则使整体射流长度呈减小趋势;选择粒径较小、分散性较强的工况,制备的生物柴油乳化液最高稳定时长可达33h,具有一定的应用价值。2、利用PIV技术,探究液液系统中荷电离散相液体的内部流动行为,分析了轴对称波状、非轴对称波状射流的内部速度分布特征。在滴状模式下,发现增大流量,液滴内部出现明显的双涡循环运动,外加电场使液滴内部涡量及流速均有提升,提高电场强度可强化液液相间传热、传质。3、选用含水量为20%的乙醇作为离散相液体,分析其在生物柴油中的静电破碎分散行为。根据荷电含水乙醇在生物柴油中的界面变化,结合界面波理论,提出了滴状、摆动滴状、混合波形-丝状、非轴对称波形-丝状及非轴对称波形-膜-丝状五种破碎模式;分析了电场作用下不同时刻含水乙醇液桥及液丝间的演变过程,揭示了各模式中离散相液体破碎的行为规律;相同工况下,制备的含水乙醇-生物柴油乳化液较水-生物柴油乳化液稳定性强,可实现工业化应用。