横管降膜蒸发闭式循环太阳能海水淡化装置的实验

基于盘形与竖式降膜太阳能海水淡化装置的优，缺点和横管降膜蒸发的理论分析，针对现有装置存在的问题，设计了横管降膜蒸发闭式循环太阳能海水淡化装置，并在不同的运行参数下进行了实验研究，分析了影响该装置性能的各种因素。实验结果表明，在供能相同的情况下，该装置的产水率比单级盘式太阳能蒸馏器提高了2－2．5倍；提高运行温度，有利于提高水率及单位能耗产水率；热水流率取为300－600kg/h，海水流率取向8－15kg/h，有利于提高产水率，改善该装置的性能。     

聚能式多效太阳能海水淡化系统性能研究

提出了一种聚能式多效太阳能海水淡化系统,利用太阳能加热海水至蒸发沸腾以达到淡化海水的目的,同时采用多效结构,利用了蒸汽凝结时的冷凝潜热,提高能量利用效率.在典型冬季晴朗天气条件下运行,系统全天淡水产量为10.79 L,集热效率最高达到35％.     

提高低温多效海水淡化装置造水比可行性方案研究

低温多效蒸馏法是20世纪80年代开发的海水淡化新技术。它的特点是控制盐水的最高蒸发温度为70℃,对原料海水的预处理要求不高,蒸发过程动力消耗小、生产的淡水水质高。我公司引进法国技术投资建设的低温多效蒸馏海水淡化装置,利用电厂低品位蒸汽,将海水多次蒸发和冷凝,以达到较高的造水比。     

太阳能海水淡化蒸馏器的传热实验研究

利用科研项目设计制造的太阳能海水淡化装置进行实验教学,由学生完成太阳能热水系统的测试,海水淡化蒸馏系统的运行,并进行实验数据整理和分析,得出实验结论.     

太阳能回收淡水的壁面冷却装置研究

搭建了小型太阳能蒸发装置,把卤水加热蒸发,再使之冷凝回收淡水。由于装置顶盖表面温度过高,水蒸气不易冷凝,淡水产量较低。后对装置进行改进,采用壁面冷却的方法,即在装置背面加设一个冷却单元,从而促进了水蒸气的冷凝,使淡水产量显著提高,在此基础上分析了抽气泵、冷却水流量以及多孔材料等因素对淡水产量的影响。     

太阳能海水淡化设备的开发

现行的海水淡化法,有蒸发法、膜法、溶剂法、冷冻法等。所有这些方法的设备投资和运转费用都很高,而且耗费大量能源,因而注意到了运转费用比较低的利用太阳热的方式。太阳能海水淡化,脱盐形式有直接法和间接法。直接法把太阳能集热器和蒸发器组装在同一设备内,主要结构是玻璃温室内贮存海水,由于阳光照射产生水蒸汽,冷凝后成为淡水。间接法集热器和脱盐器各自独立。脱盐器是多效水平管液膜蒸发法和高温     

结合水力发电利用太阳能烟囱技术强化海水淡化初探

针对淡水缺乏和电力不足的问题,提出了一种新型的太阳能烟囱海水淡化和水力发电综合利用系统．以天津地区的气候条件为准,初步估算出此系统每平方米集热棚面积可年产1．7 kW·h的电量和0．74 t的淡水．在小型间壁冷凝实验系统中,对系统各部分的轴向温度场和实际冷凝水产量进行了测量,验证了综合系统淡水产量的估算结果．衰变因子被用来表征饱和湿热空气中不凝性气体对水蒸气间壁冷凝换热过程的影响,对气-汽间壁冷凝换热机理进行了初步探讨．实验和理论结果表明衰变因子是温度、冷气速和不凝性气体含量等变量的函数,并做了冷凝换热系统的初步设计．     

水平管外海水降膜蒸发传热特殊现象分析

以低温多效蒸发海水淡化装置中的水平管降膜蒸发过程为研究对象,对海水水平管降膜蒸发的传热系数在不同蒸发温度、雷诺数(Re)等条件下沿圆周角方向的分布特征进行了实验研究.研究结果表明:海水作为实验流体时,传热系数随蒸发温度的升高而降低,随Re的增大而呈现先升高,达到最大值后略微降低的趋势,随圆周角的增大而先减小后增大.     

风冷式冷凝器辅助的复合制冷系统特性

无论是太阳能吸收制冷还是风冷电压缩制冷用于建筑空调供冷,均存在制冷效率偏低的问题,结合太阳能吸收制冷可利用太阳能制冷的优势,以及传统风冷电压缩制冷可实现全天候制冷的特点,构建一种风冷式冷凝器辅助的复合制冷系统。通过建立新系统热力学数学模型,分析了组成新系统的吸收制冷循环的发生温度、冷凝温度、蒸发温度以及风冷电压缩制冷子系统的冷凝温度对系统性能的影响。研究结果表明:新系统增加了太阳能利用率,延长了太阳能有效利用时间,且实现了全天候制冷。提高吸收制冷循环蒸发温度是延长太阳能吸收制冷循环工作时间和降低新系统能耗的有效手段。     

一种设有冷凝壁的海水淡化装置

淡水资源的有限性、用水需求的上升性决定了淡水资源问题是目前亟需解决的难题,通过制作高效的海水淡化装置制取淡水对当今世界发展是至关重要的。该研究在海水淡化产业普遍采用的蒸馏法的基础上,设计了一种新型海水淡化装置。该装置分为3个部分:蒸馏部分、冷凝部分和自动控制部分。该装置的创新特色体现在对冷凝壁和蒸馏室进行改进提高液滴的收集效率的同时,对废弃物进行充分利用,且可以满足不同使用者的需求,具有广阔的应用空间。     

基于仿生结构对水平管降膜蒸发换热的模拟

水平管降膜蒸发器是广泛应用于海水淡化和化学工业等方面的换热设备。建立了三维数值模型，采用VOF(volume of fluid)方法结合UDF(user defined function)程序对水平管外降膜蒸发过程的换热特性进行了数值模拟研究，深入研究了光管和强化管针对不同管间距、喷淋密度、蒸发温度和管径对液膜厚度以及平均传热系数的影响。模拟结果表明：在相同条件下，强化管的平均传热系数要明显高于光管，可见基于仿生学原理优化换热表面结构能有效提高水平管外降膜蒸发的换热效率。光管和强化管的平均传热系数随着蒸发温度的升高都呈上升趋势，随喷淋密度的增加呈先上升后减少的趋势。光管和强化管的平均换热系数随管间距的增大而增大，随喷淋密度的增加呈先增加后减少的趋势；换热管的平均传热系数随着蒸发温度升高而升高，随喷淋密度的增加呈先上升后下降的趋势。     

不同环境参数对太阳能供热与制冷联合循环机组热力性能的影响研究

为了研究不同环境参数对太阳能供热与制冷联合循环机组热力性能的影响,构建试验装置,建立机组模型,完成机组热力分析。将机组制冷系数、供热效率以及?效率作为机组热力性能评价指标,从蒸发压力、冷凝温度、太阳辐射量三个方面对建立机组模型进行验证,分别研究对机组热力性能的影响情况。结果发现,随着蒸发压力的逐渐升高,机组热效率、?效率以及制冷系数均呈升高趋势;冷凝温度升高时,机组热效率、机组?效率与制冷系数呈下降趋势;随着太阳辐射量的逐渐升高,机组制冷系数、热效率和?效率均有所升高,且在太阳辐射量降低的情况下,热力性能指标没有降低,反而在一定程度上有所升高。试验研究结果表明,不同环境参数对太阳能供热与制冷联合循环机组热力性能有一定影响,且性能较高。     

泡沫玻璃颜色及孔隙结构对屋面蒸发降温的影响

为了探究泡沫玻璃颜色及孔隙结构对屋面蒸发降温的影响,首先,对比不同颜色和孔隙结构的泡沫玻璃、红色饰面磁砖和灰色加气混凝土在不同波长下的太阳辐射吸收率;然后,测试不同材料块的饱和含水量,并将其贴于绝热块上,模拟其在夏季气候条件下的水平屋面被动蒸发降温效果、水分蒸发量、贴面和外表温度.结果表明:白色、深灰色、黑色泡沫玻璃的太阳辐射吸收率依次为0.32,0.71,0.94;通孔泡沫玻璃的体积保水量是闭孔泡沫玻璃的2.5~3.0倍,采用通孔泡沫玻璃可以极大提高材料的保水量;白色通孔泡沫玻璃不仅可以减少太阳辐射量的吸收,并且饱和含水量较大,可延长蒸发降温持续时间,是适合用于屋面被动蒸发的多孔材料.     

Solar-driven high-temperature steam generation at ambient pressure

This paper demonstrates a facile solar steam generator for the generation of high-temperature steam at ambient pressure. The steam generator consists of a coiled copper tube(CCT) that serves as both solar collector and vapor heater. Both the inner and outer surfaces of the CCT are coated with black superhydrophobic copper oxide layer to improve the solar absorption, and such superhydrophobic layer prevents the condensation and clogging of water vapor during the heating process. Solar vapor is generated at the inlet of CCT through interfacial evaporation and subsequently heated inside the CCT as the vapor travels from the inlet to the outlet. By employing this approach, steam temperature that exceeds 100℃ under 1-sun illumination is demonstrated. Furthermore,steam temperature could reach as high as 250℃ under 10-sun illumination at ambient pressure. Successful sterilization experiment was also performed in this work to demonstrate the potential application of the high temperature steam generated. Such demonstrated approach helps open up the potential usage of solar-driven interfacial evaporation in applications that involve high-temperature steam, including medical sterilization,chemical manufacturing and food processing.     

盐液驱动的吸收蒸发系统的研究

提出了盐液驱动的双降膜吸收蒸发工艺过程。该过程利用卤素的盐溶液沸点升高和稀释放热的特点，用ＣａＣｌ２溶液作为储能介质储存太阳能，再将储存的能量以吸收热的形式传递给液体食品，从而实现液体食品的蒸发提浓。测定了蒸发器在各种操作参数下的蒸发速率，分析了物料和盐液的温度、流率以及浓度等参数对系统传热、传质性能的影响；对玻璃蒸发器和不锈钢蒸发器的实验结果进行了比较。实验结果表明，该系统传热性能好，用于液体食     

用温度波动规律判别水平管内蒸发时流型的实验研究

对制冷剂水平管内蒸发时流型与温度波动规律间的关系进行了研究，介绍了用管内气液两相流场中某些点处的温度波动规律判别流型的一种最简单的测试系统的组成。给出了敏感元件和放大器的设计方法，研究结果表明，用温度波动规律判别流型的新方法可以用于蒸发过程。     

基于太阳能的原油储罐加热系统数值模拟

分析基于太阳能的原油储罐加热系统的应用前景.分析其传热过程,建立基于太阳能的原油储罐加热系统数学模型,将太阳能简化为集热板平面的温度分布,利用CFD软件对其进行数值模拟.研究结果表明:(1)由于水温分布的不均匀性造成的密度差成为水由水箱流向储罐内输水管进行流动加热原油的动力.(2)经长时间加热,原油储罐内的温度有所提升...     

太阳能直热式海水淡化系统热经济孤立化研究

 为了提高直热式太阳能海水淡化系统的设计与操作，运用热经济孤立化方法，对直热式太阳能海水淡化系统进行分析，获得了系统最优化操作参数。同时讨论了设备使用年限、最高海水温度、进料海水单价对年度化费用的影响。结果表明：当拉格朗日乘子分别为￥4.85/kJ、￥0.59/kJ、￥0.40/kJ、￥0.19/kJ时，系统实现热经济孤立化。此时，闪蒸温度为58.6 ℃，蒸发温度为35 ℃时，年度化费用为￥4 332.81/a。年度化费用随设备使用年限的增加而减小，随最高海水温度的升高而降低，随进料海水单价的升高而增加。     

低压闪蒸液滴温度与相变过程的研究

在低压环境P=200—800Pa的工况范围内,研究了在闪蒸结冰过程中,液滴温度的变化与环境压力之间的关系.试验结果表明:在低压闪蒸结冰过程中,随着气压的降低,因为过热,液滴内部产生气泡的强度增加.液滴的破碎和液滴内部气泡的生长速度与环境压力有直接关系;在闪蒸过程中,液滴处于热力学非平衡状态,表现在液滴外侧发生的温度跳跃很小,而在液滴内部发生的温度跳跃很大;由于液滴蒸发的影响以及闪蒸过程中蒸发波的产生,即使在真空状态下,液滴周围仍存在一定的压力.     

不同结构的平板式阳台壁挂太阳能热水系统性能分析

针对竖直式和水平式两种流道结构的集热器进行对比试验,根据相关参数对两种热水系统的热性能进行了计算和对比分析,结果表明水平式流道的平板热水系统在瞬时效率、日平均效率、日有用得热量和升温性能4个方面均优于竖直式流道的平板太阳能热水系统。