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海岛风力产水机的热系统设计开题报告

 2020-06-14 16:23:30  

1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)

随着人类社会的进步,科技日益发展,由此也带来了诸如水资源污染等一系列环境问题,这使得淡水资源缺乏问题日渐突出。我国单位面积淡水资源并不少,接近全球平均值,但由于人口密度 比世界平均大3倍,人均淡水资源仅为世界人均值的1/3。我国是世界上海岛最多的国家之一,面积大于500m2的海岛超过7300个,有常驻居民的岛屿500余个,已利用的无居民海岛,1900余个[1]。我国海岛淡水资源主要来源于大气降水,由于我国海岛蓄水能力差,绿化程度低,水土流失严重,因此普遍存在水资源紧缺的问题。我国西沙和南沙的偏远岛礁虽海水资源丰富,但基本没有淡水资源,平时都由大陆船运保障岛上人员用水。而这种方法极容易被台风等恶劣气候和军事斗争扰乱,故有必要考虑发展一种能够就地保障的产水技术。目前主流的海岛产水技术有两种途径,一种是空气取水,另一种是海水淡化。

1 空气取水技术

空气取水技术是指利用一定的技术手段把湿空气中的水分提取出来,并加以利用的技术[2]。目前的空气取水技术方法主要包括机械压缩法、制冷结露法[3,4]、吸收/吸附法[5,6]、聚雾取水法[7,8]、仿生技术。

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2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

本课题以海岛地区(如广东南澳岛)为背景,60kw的风力机为研究对象,相应的产水量为300升/天,运用动量叶素理论,采用风力机空气与结构动力学模型,结合空气中水蒸气被冷却达到饱和并凝结出水的热力学过程,进行从空气中取水的风力产水机设计。目前空气取水技术普遍存在产水率低的问题,因此本次设计拟采用将制冷结露法和余热加热海水増湿相结合的方法进行热系统的设计。制冷结露拟采用电动压缩机制冷,利用余热为海水加热以增加进口空气湿度,从而达到提高产水率的目的。

课题主要内容如下:

1、掌握风力发电的原理、结构组成、现状以及海岛地区的风能资源

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