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分級回?zé)崾教柲茉鰸窈K囼炑芯颗c仿真計算

來源:論文學(xué)術(shù)網(wǎng)
時間:2024-08-18 22:03:06
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分級回?zé)崾教柲茉鰸窈K囼炑芯颗c仿真計算【摘要】:海水淡化技術(shù)是解決當(dāng)今社會水資源短缺問題的重要手段,常規(guī)海水淡化技術(shù)大量消耗寶貴的化石燃料,對環(huán)境生態(tài)影響巨大,其負(fù)面效應(yīng)已

【摘要】:海水淡化技術(shù)是解決當(dāng)今社會水資源短缺問題的重要手段,常規(guī)海水淡化技術(shù)大量消耗寶貴的化石燃料,對環(huán)境生態(tài)影響巨大,其負(fù)面效應(yīng)已為人所重視;太陽能海水淡化技術(shù)能較好的兼顧能源和水源需求,有助于解決農(nóng)村苦咸水地區(qū)、海外離島等地區(qū)飲用水問題,已成為淡化工業(yè)的重要發(fā)展方向。 本文在系統(tǒng)了解前人研究的基礎(chǔ)上,針對太陽能增濕海水淡化過程中存在回?zé)岵?產(chǎn)水率低等問題進(jìn)行了分析,依據(jù)分級回?zé)岷投嗉壴鰸竦幕驹?提出了分級回?zé)岬脑鰸竦椒?以改善系統(tǒng)的回?zé)崽匦院彤a(chǎn)水性能,并建立了分級回?zé)崾皆鰸竦臄?shù)學(xué)模型,通過試驗研究與仿真計算,獲得分級回?zé)岬奶匦郧€及系統(tǒng)最佳操作參數(shù)。本文的主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面: (1)設(shè)計分級回?zé)崾降奶柲茉鰸窈Kb置,研究分級回?zé)崾皆鰸竦b置的產(chǎn)水特性,分析了各參數(shù)對增濕淡化過程的影響規(guī)律。研究表明采用閉式空氣循環(huán)方法的熱損失更低;當(dāng)加濕器工作風(fēng)速低于0.5m/s時,噴水溫度低于70℃時,加濕器出口濕空氣接近飽和。 (2)研究水膜加濕器的增濕特性,通過試驗研究與理論分析,探討影響增濕過程的重要參數(shù)。試驗表明加濕器的出口氣溫主要與噴水溫度和水氣比相關(guān),無量綱溫度O隨水氣比升高而增大;在40℃-65℃范圍內(nèi),(?)隨水溫的變化基本呈線性關(guān)系,擬合了無量綱溫度(?)的試驗?zāi)P?并與增濕過程數(shù)學(xué)模型的計算結(jié)果進(jìn)行了對比。 (3)研究淡化裝置在自然輻照條件下的產(chǎn)水特性,分析分級回?zé)釋ο到y(tǒng)效能的影響,并對淡化裝置的熱力性能和淡水水質(zhì)進(jìn)行分析評價。試驗所得前置冷凝器的最佳流量比例為2:7,此時回?zé)岜壤蛇_(dá)35%-45%;該淡化裝置的實測淡水產(chǎn)率為6.53kg/(m2·d),淡水產(chǎn)率較單級增濕淡化裝置提高了29.6%。 (4)建立了太陽能增濕海水淡化過程的數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行仿真計算,對模型計算結(jié)果與試驗值進(jìn)行了相關(guān)性驗證與誤差分析,獲得了加濕器濕膜表面的溫度場,以及淡化裝置的產(chǎn)水特性曲線。仿真計算結(jié)果表明:模型計算結(jié)果與試驗結(jié)果的相關(guān)性較高,穩(wěn)態(tài)計算結(jié)果的相對誤差和均方根誤差均較??;濕膜的最佳厚度為200-300mm,濕膜厚度對增濕效果的影響比濕膜高度更為顯著;研究得到加濕器的最佳水氣比為0.75,前置冷凝器冷卻水流量最佳值為風(fēng)量的1.0-1.5倍,此時第二級淡化裝置的產(chǎn)水率為第一級的25%左右。 【關(guān)鍵詞】:太陽能 分級回?zé)?/strong> 增濕淡化 數(shù)學(xué)模型 仿真計算
【學(xué)位授予單位】:山東大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2012
【分類號】:P747
【目錄】:
  • 摘要8-10
  • ABSTRACT10-12
  • 符號對照表12-13
  • 第1章 緒論13-24
  • 1.1 海水淡化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀13-18
  • 1.1.1 常規(guī)能源海水淡化技術(shù)14-17
  • 1.1.2 太陽能海水淡化技術(shù)17-18
  • 1.2 空氣增濕海水淡化技術(shù)18-22
  • 1.2.1 鼓泡增濕淡化19-20
  • 1.2.2 噴霧增濕淡化20
  • 1.2.3 水膜增濕淡化20-22
  • 1.3 本文的研究目的和主要內(nèi)容22-24
  • 第2章 分級回?zé)崾皆鰸窈K砼c試驗裝置設(shè)計24-38
  • 2.1 分級回?zé)崾皆鰸竦牡?/span>24-27
  • 2.1.1 試驗系統(tǒng)及工作原理24-25
  • 2.1.2 空氣增濕過程的基本理論25-27
  • 2.2 分級回?zé)崾蕉嗉壴鰸竦b置的設(shè)計與計算27-34
  • 2.2.1 集熱器匹配選型27-28
  • 2.2.2 加濕器設(shè)計計算28-30
  • 2.2.3 分級回?zé)嵩O(shè)計計算30-32
  • 2.2.4 空氣循環(huán)方式的選擇32-34
  • 2.3 試驗方案與測量方法34-37
  • 2.3.1 試驗方案34
  • 2.3.2 測量方法34-35
  • 2.3.3 濕空氣溫度修正35-37
  • 2.4 本章小結(jié)37-38
  • 第3章 分級回?zé)崾蕉嗉壴鰸竦囼炑芯?/span>38-52
  • 3.1 閉式空氣增濕淡化的基本影響規(guī)律38-41
  • 3.1.1 循環(huán)風(fēng)量38-40
  • 3.1.2 加濕器噴水流量40
  • 3.1.3 加濕器噴水溫度40-41
  • 3.2 增濕過程試驗擬合與修正41-45
  • 3.2.1 水氣比對增濕過程的影響41-42
  • 3.2.2 增濕過程試驗擬合模型與修正42-45
  • 3.3 分級回?zé)釋υ鰸竦绊懸?guī)律45-47
  • 3.3.1 分級流量控制的影響規(guī)律45-47
  • 3.3.2 分級回?zé)釋φw淡化效能的評價47
  • 3.4 自然輻照條件下淡化裝置整體性能47-50
  • 3.4.1 自然輻照條件下淡化裝置試驗研究47-49
  • 3.4.2 淡化裝置的產(chǎn)水性能評價49
  • 3.4.3 水質(zhì)檢測49-50
  • 3.5 本章小結(jié)50-52
  • 第4章 分級回?zé)崾蕉嗉壴鰸竦^程數(shù)學(xué)模型52-61
  • 4.1 物理模型與物性參數(shù)52-53
  • 4.1.1 物理模型描述52
  • 4.1.2 物性參數(shù)52-53
  • 4.2 空氣增濕過程的數(shù)學(xué)模型53-56
  • 4.2.1 模型簡化與條件假設(shè)54
  • 4.2.2 模型建立54-56
  • 4.3 分級回?zé)徇^程的數(shù)學(xué)模型56-60
  • 4.3.1 模型簡化與條件假設(shè)57
  • 4.3.2 模型建立57-60
  • 4.4 集熱過程的數(shù)學(xué)模型60
  • 4.5 本章小結(jié)60-61
  • 第5章 基于MATLAB的模型仿真計算與分析61-75
  • 5.1 計算流程及模型參數(shù)61-63
  • 5.2 增濕過程仿真計算與分析63-66
  • 5.2.1 不同工況下的濕膜溫度場分析63-65
  • 5.2.2 濕膜尺寸對增濕效果的影響規(guī)律65-66
  • 5.3 模型有效性分析66-68
  • 5.3.1 模型評價標(biāo)準(zhǔn)66-67
  • 5.3.2 模型相關(guān)性與誤差分析67-68
  • 5.4 分級回?zé)崾皆鰸竦^程仿真計算與分析68-74
  • 5.4.1 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)模擬與分析68-71
  • 5.4.2 系統(tǒng)瞬態(tài)模擬與分析71-74
  • 5.5 本章小結(jié)74-75
  • 第6章 結(jié)論與展望75-77
  • 6.1 結(jié)論75-76
  • 6.2 不足與展望76-77
  • 參考文獻(xiàn)77-81
  • 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果81-82
  • 致謝82-84
  • 學(xué)位論文評閱及答辯情況表84


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海水淡化利用應(yīng)升至國家戰(zhàn)略高度    本報記者 江宜航

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海水淡化量占全國41%    記者 張維維

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基于遺傳算法的海水淡化及其集成系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計研究    伍聯(lián)營

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納濾海水淡化及其脫硼性能研究    劉杰

熱致相分離聚丙烯平板微孔膜的研制及其膜蒸餾特性研究    唐娜

超濾作為海水淡化預(yù)處理工藝的應(yīng)用研究和Monte Carlo模擬    徐佳

反滲透海水淡化系統(tǒng)閥控余壓能量回收裝置的研究    王越

分級回?zé)崾教柲茉鰸窈K囼炑芯颗c仿真計算    袁怡剛

基于產(chǎn)業(yè)集群的秦皇島海水淡化裝備制造業(yè)發(fā)展研究    王慧朝

河北省發(fā)展海水淡化循環(huán)經(jīng)濟研究    巨星

海水淡化多方案及聯(lián)合使用的技術(shù)經(jīng)濟比較    童曉凡

海水淡化優(yōu)化運行與調(diào)度系統(tǒng)的研究與開發(fā)    蔣鎮(zhèn)軍

低溫多效海水淡化技術(shù)在大型電站中的應(yīng)用    陳穎

海水淡化濃鹽水太陽能加熱研究    李春秀

海水淡化濃縮水排放數(shù)值模擬研究    尹翠芳

太陽能海水淡化裝置的研究    馬樂

界面漸進(jìn)冷凍系統(tǒng)在海水淡化中的應(yīng)用    韓強