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目录
序一
序二
前言
章 太阳能海水淡化技术概论 1
1.1 太阳能海水淡化技术 1
1.1.1 淡水资源之虞 1
1.1.2 海水淡化技术及太阳能资源 3
1.1.3 太阳能海水淡化技术概述 5
1.2 太阳能海水蒸馏技术 6
1.3 聚光型太阳能海水蒸馏技术 10
1.3.1 槽式聚光太阳能海水蒸馏技术 10
1.3.2 碟式聚光太阳能海水蒸馏技术 11
1.3.3 塔式和菲涅尔型聚光太阳能海水淡化技术 11
1.4 管式太阳能海水蒸馏技术 12
1.5 分布式太阳能海水淡化技术的发展趋势 13
参考文献 15
第2章 可用于管式海水淡化的太阳能聚光技术 19
2.1 聚光型管式太阳能海水淡化技术 19
2.2 槽式复合抛物面聚光技术 24
. 太阳能聚光器的评价 24
..1 太阳能聚光器的聚光比 25
..2 太阳能聚光器的接收角 25
.. 太阳能聚光器的光学效率 26
2.4 槽式复合抛物面聚光器设计 27
2.4.1 槽式复合抛物面聚光器的设计思想 27
2.4.2 槽式复合抛物面聚光器结构的设计 28
2.4.3 槽式复合抛物面聚光器的光学能 32
2.5 复合抛物面聚光器的能研究 38
2.6 顺向聚焦同向传光技术 48
2.7 顺向聚焦同向传光聚光器的能研究 58
2.7.1 顺向聚焦同向传光聚光器的能测试方法 58
2.7.2 顺向聚焦同向传光聚光器的测试结果及分析 59
参考文献 61
第3章 聚光型太阳能海水淡化装置功能化水体的光吸收特 63
3.1 功能化水体的光学特 63
3.1.1 功能化水体颗粒的特 63
3.1.2 水体的吸收和散特 65
3.1.3 海水对太阳辐的吸收 66
3.1.4 气泡的吸收和散特 67
3.1.5 水体中的颗粒迁移 69
3.2 功能颗粒制备及筛选 70
3.3 功能化水体的光学测试方法及系统 71
3.3.1 功能化水体模拟温升测试方法 71
3.3.2 功能化水体实际温升测试方法 73
3.3.3 功能化水体模拟温升测试的误差分析 75
3.4 功能化水体光吸收特分析 75
3.5 功能化水体光吸收暗室测试研究 79
3.5.1 穿过功能化水体的光电流变化测试研究 79
3.5.2 穿过功能化水体照度值变化测试研究 90
3.6 功能化水体光吸收的室外测试研究 98
3.6.1 槽式复合抛物面聚光水体的光吸收能测试 98
3.6.2 碟式聚光水体的光吸收能测试 107
参考文献 116
第4章 横管太阳能海水淡化技术 118
4.1 横管太阳能海水淡化系统 118
4.2 半圆形有限空间水蒸气热质传递过程 120
4.2.1 半圆形有限空间水蒸气的能量传输关系 120
4.2.2 半圆形有限空间水蒸气的传热传质过程 121
4.3 横管太阳能海水淡化装置能测试 125
4.3.1 横管太阳能海水淡化装置结构及测试 126
4.3.2 定输入功率测试 127
4.3.3 不同效数装置的能对比 130
4.3.4 两种淡化装置的定温加热实验 132
4.4 横管太阳能海水淡化装置传热传质强化 135
4.4.1 负压运行对装置传热传质的影响 135
4.4.2 填充气体对装置传热传质的影响 137
参考文献 143
第5章 竖管太阳能海水淡化技术 144
5.1 竖管太阳能海水淡化技术特点 144
5.2 环形封闭小空间气水二元混合气体的传热传质特 145
5.2.1 环形封闭小空间气水二元混合气体热质的传递过程 145
5.2.2 环形封闭小空间的自然对流 146
5.. 环形封闭小空间的传热方式分析 148
5.3 环形封闭小空间对流传质系数的确定 152
5.3.1 环形封闭小空间的淡水凝结量 152
5.3.2 环形封闭小空间内液膜蒸发传质系数拟合 153
5.4 单效竖管太阳能海水淡化装置的能研究 162
5.4.1 定功率运行条件下的装置能 162
5.4.2 特征尺寸对装置能的影响 164
5.5 单效竖管太阳能海水淡化装置的热质传递强化 168
5.5.1 回热对单效竖管太阳能海水淡化装置的热质传递强化 168
5.5.2 负压运行对单效竖管太阳能海水淡化装置的热质传递强化 171
5.5.3 填充氦气对单效竖管太阳能海水淡化装置的热质传递强化 177
参考文献 181
第6章 多效竖管太阳能海水淡化技术 182
6.1 多效竖管太阳能海水淡化装置 182
6.2 多效竖管太阳能海水淡化装置的能研究 185
6.2.1 输入功率对三效海水淡化装置能的影响 186
6.2.2 进水流量对三效海水淡化装置能的影响 190
6.. 进水温度对二效海水淡化装置能的影响 192
6.2.4 进水盐度对三效海水淡化装置能的影响 193
6.2.5 天气条件对三效海水淡化装置能的影响 196
6.3 填充气体对多效竖管太阳能海水淡化装置产水速率的影响 200
6.4 环形封闭小空间内填充氦气热质的传递机理 205
6.5 负压运行对多效竖管太阳能海水淡化装置产水速率的影响 210
6.6 回热对多效竖管太阳能海水淡化装置产水速率的影响 213
6.7 填充氦气的多效竖管海水淡化装置能分析 216
参考文献 221
第7章 多效竖管太阳能海水淡化装置的应用及成果转化 2
7.1 四效竖管太阳能海水淡化装置的中试运行 2
7.2 多效竖管太阳能+电能海水淡化装置的应用 0
7.3 多效竖管太阳能海水淡化技术的成果转化 4
在我国西北地区和沿海岛屿，分布着丰富的苦咸水或海水，但这些地区交通不便、部分地区缺乏化石能源，长期以来人民群众深受淡水缺乏之虞，而这些地区又拥有丰富的太阳能资源，设计高效率、低成本、适合分布式使用的太阳能海水蒸馏淡化装置对于满足淡水需求，提民生活水平已经迫在眉睫。影响太阳能海水淡化装置大规模应用的原因究竟是什么？研究表明，小型分布式太阳能海水淡化技术规模化应用的优选障碍在于效率低和成本高，究其原因，主要由于太阳能集热技术与海水蒸馏技术没有高效耦合，在运行过程中，存在传热热阻大，热能多次转化等缺点。鉴于此，提出了聚光型管式太阳能海水淡化思路，即将太阳光经顺向聚焦同向传光组合聚光器直接汇聚到海水蒸馏系统热源水体内，热源由内向外被多级环形封闭蒸发冷凝腔所包覆，海水液膜在封闭小空间内受热蒸发、凝结生成淡水。在此过程中，入太阳能在水体内光热直接转化，聚光集热温度与海水蒸发温度实现了高效耦合，同时在封闭小空间内轴向热量传递与海水液膜蒸发实现了同向。本书对聚光形成高密度光能在水体内光热直接转化过程中的能量传递特、环形封闭小空间内二元混合气体传热传质特及强化机理展开研究，分析影响热辐与水体直接换热、海水液膜相变传热、水蒸气凝结传质等热物理过程的关键要素，明晰环形封闭小空间内二元混合气体多相流热物理问题，探索提高封闭空间热能利用效率的新途径，所取得的成果可以丰富工程热物理学科中环形封闭小空间二元混合气体传热传质机理内涵、推动"高效率、低成本"太阳能海水蒸馏淡化装置的早日规模化应用，突破困扰缺水地区经济发展的桎梏。
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