蓄能器在风能RO淡化系统中的试验研究

【摘要】：风能海水淡化技术的应用不仅有利于节能环保,而且能够缓解用水问题。本文针对因风能的间歇性和不稳定性对淡化系统带来的波动问题,结合蓄能器在液压系统中的应用,提出将蓄能器应用在风能RO淡化系统中。此方法具有提高系统压力波动稳定性、提高风能利用效率的优点。本文首先讨论了蓄能器的应用对系统压力波动的影响。对比分析无蓄能器时恒定转速下与加装蓄能器后变转速下系统的压力波动。试验结果表明：蓄能器可以将变转速状况下系统的压力波动减小到恒定转速状态；蓄能器缓冲压力的效果与蓄能器的体积、预充气压力、系统压力有关：恒定转速下,蓄能器充气压力为系统均压的60%时吸收效果较好；变转速下,蓄能器充气压力为系统压力的40%90%时吸收效果较好。其次,建立了蓄能器、电磁阀稳压系统。研究了电磁阀,蓄能器体积、充气压力对风能RO系统的稳压效果的影响。试验结果表明：稳压系统中电磁阀起着至关重要的作用；当系统压力恒定时,蓄能器体积越大、充气压力越小,储存的能量越多稳压效果越好；当蓄能器体积、充气压力一定时,系统压力越高,储存的能量越多稳压效果越好。最后,本文结合蓄能器的数学模型,建立了Matlab模型,模拟分析了蓄能器体积、充气压力对系统压力波动的影响。模拟结果表明：蓄能器的充气压力和体积对压力波动的影响不仅体现在吸收率上,而且也体现在响应速度上；一般的蓄能器预充气压力越高,对系统压力波动吸收的响应越快；选取蓄能器充气压力时要结合实际工况来考虑,当系统压力变化较快时选择较高的预充气压力,当系统压力变化较慢时选择相对较低的预充气压力。 【关键词】：蓄能器 RO 淡化 应用研究
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P747;TK89
【目录】：

• 摘要8-9
• ABSTRACT9-11
• 第1章 绪论11-19
• 1.1 课题背景及意义11-12
• 1.2 蓄能器应用与发展现状12-13
• 1.3 风能海水淡化技术研究及应用现状13-16
• 1.3.1 直接耦合式风能海水淡化技术13
• 1.3.2 间接式风能海水淡化技术13-16
• 1.4 本文研究目的及内容16-19
• 第2章 风能RO淡化系统试验装置设计19-29
• 2.1 试验装置组成概述19-20
• 2.2 试验装置设计20-26
• 2.2.1 增压系统20-23
• 2.2.2 稳压系统23-25
• 2.2.3 淡化系统25-26
• 2.3 试验方案26-28
• 2.4 本章小结28-29
• 第3章 蓄能器在装置中吸收压力波动的试验研究29-45
• 3.1 引言29
• 3.2 试验工况的选择与确定29-33
• 3.2.1 试验参数的确定29-32
• 3.2.2 试验方案与方法32-33
• 3.3 蓄能器对系统运行特性研究33-43
• 3.3.1 增压系统运行特性的试验研究33-37
• 3.3.2 蓄能器对系统压力波动吸收效果的研究37-40
• 3.3.3 蓄能器对淡化系统运行特性的影响40-43
• 3.4 本章小结43-45
• 第4章 蓄能器在装置中稳压性能试验研究45-55
• 4.1 引言45
• 4.2 试验装置与方案45-46
• 4.3 稳压性能测试46-54
• 4.3.1 蓄能器、电磁阀稳压效果测试46-51
• 4.3.2 蓄能器容积对稳压性能的影响51-52
• 4.3.3 蓄能器充气压力对稳压性能的影响52-54
• 4.3.4 蓄能器工作过程中能量分析54
• 4.4 本章小结54-55
• 第5章 蓄能器的仿真模拟与分析55-67
• 5.1 引言55
• 5.2 稳压系统仿真理论基础55-61
• 5.2.1 稳压系统数学模型55-58
• 5.2.2 模型参数计算及性能分析58-61
• 5.3 稳压系统仿真研究61-66
• 5.3.1 蓄能器充气压力对吸收压力波动影响的仿真61-64
• 5.3.2 蓄能器容积对吸收压力波动影响的仿真64-66
• 5.4 本章小结66-67
• 第6章 结论与展望67-69
• 6.1 结论67-68
• 6.2 展望68-69
• 参考文献69-73
• 致谢73-74
• 附件74

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