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西安交通大学博士后出站报告 郑宏飞 第五章:本文的主要结论及今后的研究方向 1.本文的主要结论 本文对几项太阳能应用技术的传热传质机理进行了综述和讨论，并对设计 的系统进行了稳态和动态的实验测试。还对实验系统进行了实际环境下的实测 对比。本文的实验结果及理论分析结果综合给出如下主要结论: 1.弦月形通道热虹吸溶液提升管极大地克服了传统圆形通道提升管的三个缺 陷，因而具有起动温度低、传热温差小、传热迅速及溶液提升量大等优点。具 有比普通圆形通道提升管明显更高的提升效能，溶液的净提升高度可达稀溶液 浸没高度的两倍以上。它所需的运行温度更低。在适当选择通道截面积的情况 下，其起始运行温度最低可达 68℃左右，这为系统降低对供热源温度的要求提 供了便利条件。 2.窄缝高真空平面玻璃具有比双层玻璃更好的隔热性能。同等条件下，用真空 平面玻璃作太阳能集热器的透明盖板可以大大提高太阳能集热器的温升速率和 运行温度，从而提高其集热品质。这一特性在环境温度低太阳光照好的地区， 将表现得更为突出。 3.真空玻璃由于具有很好的透明隔热和隔音性能，因而还可作为建筑物的窗玻 璃而大大减少建筑物的热损失和为居民提供一个安静的环境。真空玻璃的结构 及制作技术相对简单，所需材料和工艺都是常见的和传统的，便于大规模生产 和推广应用。 4.降膜蒸发及降膜凝结过程，由于具有传热量大，传热迅速等优点，很适合在 太阳能海水淡化系统中采用，实验证明能大大提高太阳能海水淡化系统的产水 率。 5.重复利用水蒸汽凝结潜热的系统，比传统的太阳能海水淡化系统具有更高的 产水率。因此，探索提高太阳能海水淡化系统的产水率，必须首先研究如何多 次利用水蒸汽的凝结潜热。 6.对太阳能海水淡化系统内部的传热传质过程进行强化，特别是主动强化，能 有效地提高系统的热性能。 2.今后的研究方向 1)对弦月形通道热虹吸溶液提升管的研究应着重解决溶液提升过程中的不稳 定性问题。克服管内的溶液结晶现象。寻找最佳的通道截面积，探索通道 截面积与提升管高度的最优匹配关系等。同时，为了适应不同的制冷量要 第四章:横管降膜蒸发多效回热型太阳能海水淡化装置的研究 求，应考虑多层套管、多族套管等不同结构的提升管形式，解决其传热及 流动的理论问题。并考虑将热管等新式传热元件应用到溶液提升管中来。 z对真空玻璃的研究应着重解决玻璃焊剂温度要求过高的问题，以及平面真 空玻璃工业化生产所面临的问题。在太阳能领域的应用，还应考虑平面真 空玻璃本身的耐热耐冷性问题和其真空度降低的问题。同时，还应探索平 面真空玻璃在其它领域的应用，比如在箱式太阳灶、太阳能电池盖板等领 域的应用。 3)对太阳能海水淡化装置，应进一步加强对重复利用水蒸汽凝结潜热的研究。 除了将蒸发面及凝结面设计成多级系统之外，还应探索其它的利用蒸汽凝 结潜热甚至浓海水显热的方式。在这些方式中，必须尽可能减小系统中的 不可逆温差传热，提高蒸发面的蒸发驱动力。这是今后研究的主要方向。 研究如何将现有先进的海水淡化技术或其它先进的传热传质技术应用到太 阳能海水淡化系统中来。比如，研究如何将现有的太阳能集热技术与现有 的先进海水淡化技术结合起来，形成综合优势，提高单位采光面积的产水 率。己经取得阶段性成果的有，太阳能多级闪蒸系统，太阳能多效蒸发系 统，太阳能多级压缩蒸馏系统等。实践证明，这些系统均具有较高的产水 率。因此，进一步探索这一类的综合系统具有长远的现实意义。作者认为， 新的传热传质技术在太阳能海水淡化系统中的应用，是大幅提高太阳能系 统产水率的技术保证。加强对太阳能海水淡化系统内部传热传质过程强化