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《毕业论文(设计)漂浮式太阳能海水淡化膜单元结构研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、漂浮式太阳能海水淡化膜单元结构研究摘要:提出了微聚光直接蒸发海水实现淡化过稈的概念,并在漂浮式透明膜板内的微结构中实施,即利用薄膜内部空腔,实现高效太阳能聚光,让太阳光直接加热并蒸发由亲水材料送入腔内的海水,实现海水淡化过程。它的最大优势就是将太阳能集热器与海水淡化器合二为一,漂浮于海面上,省却了土地成本,并可用非金属材料制造。本文对淡化膜中聚光产水单元的结构进行了优化设计,对其聚光过程进行了仿真分析,给出了太阳光不同入射角度下的聚光效率。并在样品结构中进行了稳态的实验验证,证明该装置最高温度可以达到70°C,产水量可以达到1.67g/h,实现太阳能转
2、化效率37.4%。关键词:太阳能海水淡化;聚光直接蒸发;漂浮式;海上农业UnitstructuredesignandtestofafloatingsolardesalinationfilmWANGQiu-Shi1,2,ZHENGHong-FeihZHUZiye1,WUGang1(1.SchoolofMechanicalEngineering,BeijingInstituteofTechnology,Beijing100081,China;2.Beijingsolarenergyresearchinstitute,Beijing100012,China
3、)Abstract:ProposingtheconceptofMicroconcentratingtodirectlyseawaterevaporationtorealizedesalinationprocess,andimplementinginthemicrostructureoffloatingtransparentmembraneplate,thatistousecavityinsidethefilmtoachievehighefficiencysolarconccntnitor,makingsunlightdirectlyheatandeva
4、porateseawaterinthecavitybythehydrophilicmaterial,andrealizingseawaterdesalinationprocess.Thebiggestadvantageisthedesalinationunitandthesolarcollectorconibined,soastosavethecostofland,andcanbemadebymetalloidmaterial.Thispaperdoesoptimizeddesignforthecondenserwater-producingunils
5、tructure,doessimulationanalysisfortheconcentrationprocess,andtheconcentrationefficiencyofsolarlightatdifferentincidentanglcsisgiven・Andinthesamplestructure,thesteadystateexperimentiscarriedouttoprove(hatthemaximumtemperatureofthedevicecanreach70°C,theyieldcanreach1・67g/h,andachi
6、evetheconversionefficiencyofsolarenergyby37.4%.Keywords:solardesalination;concentratingtodirectlyevaporating;floatingfilm;Marineagriculture1.引言我国是一个淡水资源与土地资源都相对短缺的国家,人均淡水资源拥有量在世界上排在113位,人均土地资源量排在世界第80位。因此,向海洋要淡水和向海洋要土地是非常迫切的⑴。利用传统能源进行海水淡化需要花费巨大的能量,也会带来环境污染,因此利用太阳能进行海水淡化是非常有意义的。事
7、实上,人们利用太阳能生产淡水已有了很t的历基金项目:国家自然科学基金资助项目(51576017)作者简介:王秋实(1987-)女,在读博士,主要从事太阳能热利用方而的研究。通信作者:郑宏飞,教授,E-mail:hongfeizh@bit.edu.cn史,最典型的装置是盘式太阳能蒸僧器。盘式太阳能蒸僧器的应用历史可以追溯至16世纪⑵。利用传统能源进行海水淡化需要花费巨大的能量,也会带来坏境污染,因此利用太阳能进行海水淡化是非常有意义的。事实上,人们利用太阳能生产淡水己有了很长的历史,最典型的装置是盘式A阳能蒸饰器。盘式太阳能蒸镭器的应用历史可以追溯至16
8、世纪⑵。冃前有将现代工业海水淡化技术与太阳能应用技术相结合的趋势,许多新型的大规模太阳能海水淡