基于冷凝表面微结构的空气取水装置取水特性研究

发布时间：2021-10-24 16:12

　　随着水资源的日益缺乏,人类活动范围的进一步扩大,如何在取水困难的干旱半干旱地区获取干净的淡水资源,为野外考察、野战部队、紧急救援等应用场合提供淡水补给正在受到越来越多的关注。大气作为清洁水资源的载体逐渐成为重要的淡水来源。近年来,基于空气制冷、吸附解吸附以及雾滴取水等方法的空气取水技术增出不穷。其中吸附解吸附技术因其具有便携性而最具有研究价值。但是,目前的研究重点大部分在于提高吸附剂的吸附性能,而忽略了冷凝水的移除效率,而后者对空气取水装置的取水效率有至关重要的影响。收到自然界中具备空气取水能力的动植物体表形貌的启发,本文依据仿生学原理提出了基于微流控产业常用的PDMS材料制作空气取水装置的冷凝面,并通过改变其表面微观结构,促进水滴的合并与移除,从而提高空气取水装置的取水效率。本文依据液滴在平面上的受力平衡与导热系数的理论推导,提出了液滴在冷凝面上的最佳尺寸模型,即在该尺寸下完成水滴的自移除,可以保证冷凝面具有最佳换热效率,从而有利于冷凝水的持续产生;同时也防止液滴生长过小而减小取水装置的整体效率。本文完成了所提出的PDMS冷凝面的设计与制备,并搭建了可实现恒温恒湿控制的实验平台,对不... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

以色列WaterGen公司生产的空气取水设备，分为大、中、小三个系列除以上商业化产品之外，还有一些概念产品

a) WaterSeer 整体示意图 b) 顶部风力驱动装置示意图图 1-3 风力驱动的空气取水装置 WaterSeer 示意图.2.1.2 水雾收集技术发展现状另一种空气取水方法是利用网状结构对潮湿空气进行过滤，从而达到富集

标准集雾器及网眼放大图，其最初用于气象学研究[14]

【参考文献】：
期刊论文
[1]微型空气取水装置拉瓦尔管导流结构的CFD研究[J]. 蔡申,李松晶,吴海成,袁帅,周礼根,张亮.  机电工程. 2018(03)
[2]一种基于PDMS的微型空气取水装置研究[J]. 王贝贝,李爻,李松晶.  机电工程. 2015(08)
[3]野战严重缺水条件下便携式空气取水器的研制[J]. 张涛,万任华,严潭,王苓,林村河.  医疗卫生装备. 2010(08)
[4]太阳能吸附式和太阳能制冷结露法空气取水器取水效率的分析比较[J]. 乔力,纵建,葛新石,王永堂.  太阳能学报. 1996(04)

硕士论文
[1]基于步进电机的微量给水给药闭环控制系统的研究[D]. 刘君.哈尔滨工业大学 2017



本文编号：3455576