場協(xié)同太陽能海水淡化系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、太陽能海水淡化技術(shù)既利用儲量多分布廣泛的海水來制備人類正常生產(chǎn)生活所需的淡水，又利用太陽能這一清潔、可再生資源來降低燃料、電力等的使用，因此對太陽能海水淡化技術(shù)的研究具有理論和實(shí)際的經(jīng)濟(jì)意義。
　　 場協(xié)同作用廣泛存在于自然界和實(shí)驗(yàn)過程中，由最初的速度場與溫度場協(xié)同延伸到各種其他的場的協(xié)同作用，因?yàn)樗趥鳠醾髻|(zhì)過程中具有的特性與共性的特點(diǎn)，讓科研人員對傳熱傳質(zhì)過程的微觀層次的研究有了進(jìn)一步的發(fā)展。目前對利用場協(xié)同作用強(qiáng)化海水淡化

2、蒸發(fā)過程的傳熱傳質(zhì)現(xiàn)象的研究還比較欠缺，本文利用磁場和超聲波場的協(xié)同作用強(qiáng)化海水蒸發(fā)的傳熱傳質(zhì)過程，并從水的分子層面對蒸發(fā)過程進(jìn)行了分析，進(jìn)而得出場協(xié)同作用的宏觀現(xiàn)象的部分微觀解釋。
　　 超聲波技術(shù)的空化效應(yīng)、熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)等多種效應(yīng)使其作用在液態(tài)水時(shí)，可以使水霧化成微小顆粒;磁場的洛倫茲力、電磁感應(yīng)效應(yīng)和與水分子鍵的共振效果等效應(yīng)使其作用于液態(tài)水時(shí)，影響水分子氫鍵的排列或使其斷裂。這兩種場協(xié)同作用時(shí)，雖然它們的作用機(jī)理不盡

3、相同，但是超聲波技術(shù)和磁場作用都能夠促進(jìn)海水蒸發(fā)過程的進(jìn)行。
　　 本文選擇頻率為1.7MHz超聲波發(fā)生器和中心磁感應(yīng)強(qiáng)度為1300Gs的鐵氧體磁芯與反應(yīng)槽連接搭建實(shí)驗(yàn)臺，分別對純水和鹽度為35的模擬海水的蒸發(fā)過程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，獲得在自然蒸發(fā)、超聲波作用、磁場作用和協(xié)同場作用下兩種實(shí)驗(yàn)材料在35～70℃的溫度下蒸發(fā)過程的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和其擬合公式可以看出，場協(xié)同作用和超聲波作用下純水和模擬海水的蒸發(fā)速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于磁場作用和自

4、然蒸發(fā)，但是場協(xié)同作用的效果并沒有比超聲波作用明顯加強(qiáng)，并且其對模擬海水的影響效果大于純水的;在溫度方面，隨著溫度的升高蒸發(fā)速率也增加。
　　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:超聲波和磁場作用于鹽水都會提高它們的蒸發(fā)速率，當(dāng)它們協(xié)同作用時(shí)這個(gè)作用會有一定程度的加強(qiáng)，這是因?yàn)榇艌鲎饔酶淖兞他}水內(nèi)部水分子團(tuán)簇的大小和分子的定向排列，使水的表面張力和黏度降低，超聲波作用破壞水的表面張力，為水的瞬間蒸發(fā)提供了能量。
　　 在場協(xié)同作用強(qiáng)化傳熱傳質(zhì)