风能和太阳能联合驱动的小型苦咸水淡化系统研究硕士学位论文

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1、学校代号10731学号082080702004分类号TK51密级公开硕士学位论文风能和太阳能联合驱动的小型苦咸水淡化系统研究学位申请人姓名培养单位能源与动力工程学院导师姓名及职称学科专业热能工程研究方向先进可再生能源系统论文提交日期StudyontheSmall-scaleBrackishWaterDesalinationSystemDrivenbyCombinedWindandSolarPowerbyZHUORanB.E.(HenanUniversityofScienceandTechnology

2、)2007AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinThermalEngineeringintheGraduateSchoolofLanzhouUniversityofTechnologySupervisorProfessorLiJinpingJune,2011兰州理工大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进

3、行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权兰州理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫

4、描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日目录摘要IAbstractIII第1章　绪论11.1课题背景及意义11.2苦咸水淡化技术概述21.2.1反渗透法(RO)31.2.2多级闪蒸(MSF)41.2.3增湿去湿(HD)51.2.4多效蒸馏(MED)61.3国内外发展及研究现状71.3.1苦咸水淡化发展现状71.3.2国内外研究现状91.4国内外研究发展现

5、状总结及对本课题的启示131.5本课题研究的目标、内容和方法131.5.1研究目标131.5.2研究内容131.5.3研究意义14第2章风能和太阳能联合驱动的小型苦咸水淡化系统152.1淡化技术原理152.1.1横管降膜蒸发152.1.2水蒸汽的发生过程162.1.3水蒸气发生过程中的能量关系182.2风能和太阳能联合驱动的苦咸水淡化系统物理模型192.2.1系统设计192.2.2系统优点202.3风能和太阳能联合驱动的苦咸水淡化系统数学模型212.3.1蒸发器的数学模型212.3.2冷凝器数学模型

6、242.3.3太阳能集热器数学模型252.4本章小结26第3章风能和太阳能联合驱动的小型苦咸水淡化系统装置设计273.1引言273.2冷凝器的设计选型273.2.1冷凝器的功率计算：283.2.2冷凝器的结构参数计算293.3集热器的设计选型293.3.1集热器的设计计算293.4蒸发器的设计选型293.5风力机的设计选型293.5本章小结29第4章风能和太阳能联合驱动的苦咸水淡化系统性能分析294.1热力性能评价准则294.1.1基于热力学第一定律的热力性能评价准则294.1.2基于热力学第二定律

7、的热力性能评价准则294.2系统热力性能分析294.2.1基于热力学第一定律的热力性能分析294.2.2基于热力学第二定律的热力性能分析294.3系统经济性能分析294.3.1投入效益294.3.2产出效益294.3.3计算方法294.3.4经济性能评价总结294.4系统的生态效益评价294.5本章小结29结论与展望291结论292创新点293展望29参考文献29致谢29附录A攻读学位期间获得的成果29附录B程序编程29附录C主要设计部件附图29硕士学位论文摘要淡水资源是极其重要的生命资源，但是目前

8、世界上将近四分之一人口还面临着淡水供给不足，在我国的西北各省区缺水问题尤为突出。苦咸水淡化虽然是解决人类缺水的有效方法，但是传统的苦咸水淡化技术，都需要消耗大量化石能源与电力，是典型的以不可再生能源换取水源的技术方法。而且，大部分淡水紧缺的地区都是能源资源相对缺乏的偏远地区以及海岛地区，交通、电力十分不便，淡水资源的获取不能以消耗不可再生的能源为代价。结合我国西北地区能源分布状况和能源利用现状，本文提出了将太阳能集热技术、风能利用和传统的苦咸水淡化系统有机结合的风能和