风能论文：风能 太阳能 苦咸水淡化 热力性能 经济性能.doc

风能论文：风能和太阳能联合驱动的小型苦咸水淡化系统研究

【中文摘要】淡水资源是极其重要的生命资源,但是目前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太阳能联合驱动的苦咸水淡化系统,并建立了系统的物理模型和数学模型；依据系统设计目标,对系统进行了选型设计计算；基于热力学第一定律和热力学第二定律建立了系统的热力学模型,并对系统进行能分析和火用分析,随后,对系统的经济性能和生态效益进行评价。本课题的主要研究内容和成果如下：1、以横管降膜蒸发技术原理为基础,结合我国西北地区能源分布状况和能源利用现状,提出将太阳能集热技术、风能利用和传统苦咸水淡化系统有机结合的风能和太阳能联合驱动的苦咸水淡化系统装置的设计方案,并建立了系统的蒸发器、冷凝器...
【英文摘要】Freshwater resources are important life resources extremely, however, a quarter of the population are also facing the shortage of fresh water supply in the world at present, which is the most prominent in the various provinces in northwest of China.Though the brackish water desalination is the effective method to solve human water shortages, the traditional desalination technology needs lots of fossil energy and power, which is the typical way with non-renewable energy in exchange for water, moreover, m...
【关键词】风能 太阳能 苦咸水淡化 热力性能 经济性能
【英文关键词】Wind energy Solar energy Brackish water desalination Thermal performance Economic performance
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【目录】风能和太阳能联合驱动的小型苦咸水淡化系统研究

摘要

7-9

Abstract

9-11

第1章 绪论

12-26

1.1 课题背景及意义

12-13

1.2 苦咸水淡化技术概述

13-18

1.2.1 反渗透法(RO)

14-15

1.2.2 多级闪蒸(MSF)

15-16

1.2.3 增湿去湿(HD)

16-17

1.2.4 多效蒸馏(MED)

17-18

1.3 国内外发展及研究现状

18-24

1.3.1 苦咸水淡化发展现状

18-20

1.3.2 国内外研究现状

20-24

1.4 国内外研究发展现状总结及对本课题的启示

24

1.5 本课题研究的目标、内容和方法

24-26

1.5.1 研究目标

24

1.5.2 研究内容

24-25

1.5.3 研究意义

25-26

第2章 风能和太阳能联合驱动的小型苦咸水淡化系统

26-38

2.1 淡化技术原理

26-30

2.1.1 横管降膜蒸发

26-27

2.1.2 水蒸汽的发生过程

27-29

2.1.3 水蒸气发生过程中的能量关系

29-30

2.2 风能和太阳能联合驱动的苦咸水淡化系统物理模型

30-32

2.2.1 系统设计

30-31

2.2.2 系统优点

31-32

2.3 风能和太阳能联合驱动的苦咸水淡化系统数学模型

32-37

2.3.1 蒸发器的数学模型

32-35

2.3.2 冷凝器数学模型

35-36

2.3.3 太阳能集热器数学模型

36-37

2.4 本章小结

37-38

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

38-49

3.1 引言

38

3.2 冷凝器的设计选型

38-41

3.2.1 冷凝器的功率计算

39-40

3.2.2 冷凝器的结构参数计算

40-41

3.3 集热器的设计选型

41-45

3.3.1 集热器的设计计算

44-45

3.4 蒸发器的设计选型

45-47

3.5 风力机的设计选型

47-48

3.6 本章小结

48-49

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

49-63

4.1 热力性能评价准则

49-52

4.1.1 基于热力学第一定律的热力性能评价准则

49-50

4.1.2 基于热力学第二定律的热力性能评价准则

50-52

4.2 系统热力性能分析

52-58

4.2.1 基于热力学第一定律的热力性能分析

52-55

4.2.2 基于热力学第二定律的热力性能分析

55-58

4.3 系统经济性能分析

58-61

4.3.1 投入效益

58-59

4.3.2 产出效益

59

4.3.3 计算方法

59-61

4.3.4 经济性能评价总结

61

4.4 系统的生态效益评价

61-62

4.5 本章小结

62-63

结论与展望

63-65

1 结论

63-64

2 创新点

64

3 展望

64-65

参考文献

65-69

致谢

69-70

附录A 攻读学位期间获得的成果

70-71

附录B 程序编程

71-72

附录C 主要设计部件附图

72-74