【摘要】：利用太陽能加熱膜蒸餾,使水蒸氣在壓差作用下通過膜孔并冷凝,達到淡化苦咸水的目的。通過對完整型拋物面聚光系統(tǒng)進行改造,設計了具有雙面受熱平板接收器的拋物面聚光系統(tǒng)。將收集的熱量用于膜蒸餾系統(tǒng),可實現(xiàn)低溫小型移動式太陽能膜蒸餾系統(tǒng)。建立了完整型拋物面、非完整型拋物面、同軸非完整型平移拋物面三種聚光系統(tǒng)的三維模型。采用TracePro光學軟件,利用蒙特卡洛光線追蹤法(MCTRM)模擬了經(jīng)聚光器聚光后匯聚在平板接收器表面被吸收的輻射強度的分布。與其它兩種聚光系統(tǒng)比較,同軸非完整型平移拋物面聚光系統(tǒng)吸收輻射強度峰值最小、均值相差不大,且有兩條光斑,光學效率達到85.57%。針對同軸非完整型平移拋物面聚光系統(tǒng)在焦距不變的條件下,模擬了環(huán)數(shù)和邊緣角對接收器表面吸收輻射強度分布的影響,從而得出吸收輻射強度隨環(huán)數(shù)和邊緣角的變化規(guī)律。綜合考慮接收器吸收輻射強度均值、輻射熱流均勻性、光斑面積大小等因素對接收器下表面放置位置進行優(yōu)化。通過分析平板接收器的能量傳遞及轉換過程,建立了平板接收器的理論計算模型。在此基礎上,利用Matlab7.0軟件編制程序?qū)崿F(xiàn)了平板接收器的熱性能計算,該程序結合平板接收器的實際運行工況,在結構參數(shù)、環(huán)境參數(shù)和進口參數(shù)確定的情況下模擬計算接收器的吸熱板平均溫度、水出口溫度、接收器表面吸收太陽輻射的總能量、總有用能量、總損失能量、接收器的肋片效率、效率因子、熱遷移因子、流動因子和熱效率等性能指標。繪制了溫度分布圖、能量分布圖、熱性能分布圖,分析了隨參數(shù)的變化接收器熱性能的變化趨勢。對于影響接收器熱性能的主要參數(shù)進行組合,分析熱效率的變化規(guī)律。最后將雙面受熱接收器與傳統(tǒng)的單面受熱接收器進行比較,環(huán)境溫度在0-30℃變化時,雙面受熱接收器的熱效率提高了8.18～37.01%。
【圖文】：

到接收器上，提高太陽能的熱利用率成為低品位膜蒸饋重要的研究方向之一ｍ。逡逑利用太陽能低品位能源驅(qū)動膜蒸饋系統(tǒng)來淡化苦咸水是一項可行的水處理技術。逡逑太陽能直接加熱膜蒸饋苦咸水淡化系統(tǒng)如圖１－１所示。主要由太陽能集熱系統(tǒng)、水箱、逡逑累、苦咸水預處理器、中空纖維膜組件、預熱器、產(chǎn)水接收瓶等設備組成。其工作原逡逑理：未處理的苦咸水經(jīng)過預熱器被通過中空纖維孔后的淡水加熱，在累的作用下，預逡逑１逡逑

地球非常遙遠，但對地球來說太陽并不是一個點光源，而是日輪。所Ｗ，地球上的任逡逑意一點，與太陽的入射光線之間形成一個很小的夾角２＆，通常稱為太陽圓面張角，逡逑如圖２－１所示。根據(jù)幾何關系可求得太陽圓面半張角為＆邋＝１６＇。說明太陽光為非平行逡逑光，而是Ｗ３２＇的太陽圓面張角入射到地球表面。該是設計一切太陽能聚光系統(tǒng)十分逡逑重要的物理參量？。逡逑邐巧７００ｋｍ逡逑１．３９Ｘ邋Ｉ０？ｋｍ邐１．５＂爐邋ｋｍ邐，逡逑ｈ邐Ｈ逡逑圖２－１太陽能圓面張角的幾何關系圖逡逑Ｆｉｇ．２－１邋Ｓｏｌａｒ邋ｆｌａｒｅ邋ａｎｇｌｅ邋ｒｏｕｎｄ邋ｆａｃｅ邋ｇｅｏｍｅｔｒｙ邋ｃｈａｒｔ逡逑２．邋１．２太陽能聚光器的聚光比逡逑（１）幾何聚光比逡逑如圖２－２為聚光器聚光原理示意圖。入射太陽光從光孔進入聚光器，經(jīng)反射面將逡逑太陽光聚焦到底面接收器上。該樣太陽光經(jīng)聚光器聚光后，，落在接收器上的福射能量逡逑密度得到很大的提高。定義聚光器光孔面積＾與接收器面積４之比為幾何聚光比。逡逑用表不通稱聚光比Ｃ。逡逑Ｃ邋＝生邐（２－１）逡逑Ａ逡逑６逡逑
【學位授予單位】：內(nèi)蒙古工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TK513.3

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本文編號：2624003