地球上水資源總儲(chǔ)量大但是淡水資源儲(chǔ)量較少,太陽能海水淡化能夠有效緩解全球淡水資源壓力。為實(shí)現(xiàn)沸騰蒸餾,本文基于復(fù)合拋物面聚光器(CPC)聚光供能設(shè)計(jì)了一種海水淡化系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了高效的蒸汽產(chǎn)生。該系統(tǒng)采用CPC組件將低能流密度的太陽光線收集起來加熱導(dǎo)熱油,導(dǎo)熱油在蒸餾器的換熱盤管中與霧化后的原水進(jìn)行換熱并產(chǎn)生水蒸氣,水蒸氣在小型風(fēng)機(jī)的擾動(dòng)作用下經(jīng)過氣液分離器進(jìn)入溫差發(fā)電組件的熱蒸汽室并充分利用蒸汽潛熱進(jìn)行溫差發(fā)電,然后蒸汽進(jìn)入冷凝器冷凝收集得到淡水。通過建立系統(tǒng)各個(gè)部件的熱損失數(shù)學(xué)模型,分析各個(gè)部件的熱量損失并分析部件結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)熱損的影響,設(shè)計(jì)并優(yōu)化系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。本論文的主要研究內(nèi)容如下:(1)通過對(duì)淡水資源的分析,提出采用CPC集熱進(jìn)行海水淡化的研究方向,發(fā)現(xiàn):地球上水資源儲(chǔ)量大,但是可供人類利用的淡水總量較少,生產(chǎn)生活用水匱乏;聚光器時(shí)太陽能海水淡化的主要部件,常見的有槽式、塔式、碟式、菲涅爾、CPC等,其中CPC具有接收角大、不需要追蹤等優(yōu)勢;目前太陽能海水淡化系統(tǒng)發(fā)展較快,但是存在蒸餾溫度低、集熱器結(jié)垢、余熱浪費(fèi)等問題。(2)通過分析系統(tǒng)的傳熱過程并計(jì)算部件結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)系統(tǒng)集熱性能...

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
符號(hào)說明
第1章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 全球淡水資源
        1.1.2 中國淡水資源
        1.1.3 選題目標(biāo)
    1.2 常見聚光器及CPC研究現(xiàn)狀
        1.2.1 常見聚光器及工作原理
        1.2.2 CPC的優(yōu)勢及研究現(xiàn)狀
    1.3 太陽能海水淡化技術(shù)
        1.3.1 太陽能海水淡化技術(shù)概述
        1.3.2 CPC太陽能海水淡化研究進(jìn)展
        1.3.3 存在的缺陷
    1.4 本文的主要研究內(nèi)容
    1.5 本章小結(jié)
第2章 CPC供熱的海水淡化系統(tǒng)熱損失
    2.1 系統(tǒng)及熱平衡
        2.1.1 系統(tǒng)工作原理
        2.1.2 傳熱工質(zhì)
        2.1.3 系統(tǒng)熱平衡
    2.2 CPC組件傳熱
        2.2.1 CPC傳熱數(shù)學(xué)模型
        2.2.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)CPC熱損的影響
    2.3 蒸餾系統(tǒng)傳熱
        2.3.1 換熱盤管
        2.3.2 蒸餾器傳熱數(shù)學(xué)模型
        2.3.3 盤管長度對(duì)蒸餾換熱量的影響
    2.4 管道及導(dǎo)熱油箱熱損
        2.4.1 保溫管道結(jié)構(gòu)及熱損
        2.4.2 管道熱損的影響因素
        2.4.3 導(dǎo)熱油箱熱損及回?zé)崃?br>    2.5 溫差發(fā)電器的傳熱
    2.6 本章小結(jié)
第3章 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
    3.1 系統(tǒng)部件及設(shè)計(jì)參數(shù)
        3.1.1 CPC組件
        3.1.2 蒸餾器
        3.1.3 余熱溫差發(fā)電組件
        3.1.4 冷凝裝置
        3.1.5 動(dòng)力裝置
    3.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及測試裝置
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及實(shí)驗(yàn)過程
        3.2.2 測試儀器
    3.3 系統(tǒng)性能參數(shù)
        3.3.1 系統(tǒng)集熱性能參數(shù)
        3.3.2 系統(tǒng)產(chǎn)水性能參數(shù)
        3.3.3 系統(tǒng)余熱發(fā)電的輸出功率
        3.3.4 太陽能熱利用效率
    3.4 誤差傳遞分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    4.1 集熱面積與傾角對(duì)系統(tǒng)性能的影響
        4.1.1 不同CPC級(jí)數(shù)與傾角下導(dǎo)熱油溫度變化
        4.1.2 不同CPC級(jí)數(shù)與傾角下蒸餾溫度及熱蒸汽室溫度變化
        4.1.3 不同CPC級(jí)數(shù)與傾角下產(chǎn)水性能變化
        4.1.4 不同CPC級(jí)數(shù)與傾角下發(fā)電器輸出功率
        4.1.5 不同CPC級(jí)數(shù)與傾角下系統(tǒng)太陽能熱利用效率變化
    4.2 夏冬季系統(tǒng)性能
        4.2.1 夏冬季系統(tǒng)各組件溫度變化
        4.2.2 夏冬季蒸餾室溫度及熱蒸汽室溫度變化
        4.2.3 夏冬季系統(tǒng)產(chǎn)水性能
        4.2.4 夏冬季系統(tǒng)發(fā)電器輸出功率
        4.2.5 夏冬季系統(tǒng)太陽能熱利用效率
    4.3 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 工作總結(jié)
    5.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    5.3 研究展望
    5.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
碩士期間主要成果
致謝



本文編號(hào)：4054744