超声波辅助蒸发太阳能海水淡化系统研究

发布时间：2020-08-10 06:35

【摘要】：提高热法海水淡化蒸发效率是降低海水淡化成本的重要途径之一。利用超声雾化技术强化蒸馏过程的传热传质,可以提高太阳能海水淡化系统热能利用率,从而改善海水淡化系统的经济性。 超声波以其在气、液、固媒质中传播所产生的多种效应,可以使水雾化成微米级液滴,提高液滴表面水分子的运动速度和加速度,从而增加水分子的动量,有效突破表面张力的约束,加快蒸发过程,增加淡水产率。研究不同温度及盐度条件下蒸发速率与超声波的关系,探索超声波在海水淡化过程中的作用机制,可以为基于超声波技术的太阳能海水淡化系统设计提供依据。 本课题选择频率为1.7MHz雾化片与超声反应槽组合,搭建了超声辅助蒸发实验台,建立了相应的蒸发量测试系统,研究了在超声作用下温度在35~70℃,盐度为15~35的海水在超声作用下蒸发规律。实验数据及其拟合公式表明,与自然蒸发相比,超声波对蒸发具有明显的强化作用;温度与盐度共同影响海水的蒸发速率,温度升高,海水蒸发速率升高;盐度与海水蒸发速率成负相关,但影响系数很小,随着盐度从15增加到35,超声蒸发速率基本不变。这一结果说明:超声作用的存在一定程度上促使水分子克服了因盐度增加而增加的表面张力。因而较之于热法海水淡化技术,超声波海水淡化技术在降低海水浓度的影响方面具有一定的优势。 在超声辅助海水蒸发实验的基础上,建立了超声波海水淡化模型,设计了一套超声太阳能海水淡化装置,确定了装置的结构尺寸,对影响系统热效率及产水率的因素进行了系统分析,对超声技术在太阳能海水淡化系统中的应用进行了初步探索。
【学位授予单位】：青岛理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：P747
【图文】：

会对组织造成损伤。反应器应器是指有声波引入并在其作用下进行反应的容器或场所[34]。目前，常用的超声波反应器有槽式、探头器是将一组并联的超声换能器紧密贴在反应器外壁或，反应器材需具有化学稳定性，避免与槽内处理液格低廉，操作简便，目前实验室中大部分的声化学式反应器结构如图 2-1 所示。

辐射端面上可以获得数百 W/cm2的声强[36]。波，声能利用率高，且由于变幅杆的聚能作率是连续可调的，可以此优化反应条件，并器。反应器结构如图 2-2 所示。

杯式反应器

【参考文献】

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本文编号：2787712