沙漠種樹-采用過程裝備技術(shù)改造環(huán)境

《沙漠種樹-采用過程裝備技術(shù)改造環(huán)境》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、第三屆全國(guó)過程裝備實(shí)踐與創(chuàng)新大賽海水淡化在沙漠植樹中的應(yīng)用作品分組______________作品編號(hào)_______________________第三屆全國(guó)大學(xué)生過程裝備實(shí)踐與創(chuàng)新大賽作品課題名稱沙漠種樹—采用過程裝備技術(shù)改造環(huán)境的一種方法學(xué)校名稱華東理工大學(xué)專業(yè)名稱過程裝備與控制工程成員姓名潘毛毛劉志敏陸強(qiáng)邵明杰指導(dǎo)教師潘家禎13第三屆全國(guó)過程裝備實(shí)踐與創(chuàng)新大賽海水淡化在沙漠植樹中的應(yīng)用遞交日期：2010年5月日13第三屆全國(guó)過程裝備實(shí)踐與創(chuàng)新大賽海水淡化在沙漠植樹中的應(yīng)用海水淡化在沙漠植樹中的應(yīng)用

2、——一種利用過程裝備技術(shù)改造環(huán)境的設(shè)想和方法摘要本團(tuán)隊(duì)對(duì)在對(duì)當(dāng)前環(huán)境問題分析的基礎(chǔ)上，提出一種利用太陽能和地?zé)崮苷舭l(fā)海水以得到淡化海水供樹木生長(zhǎng)利用的設(shè)想開發(fā)了一套在沙漠上種樹以改變環(huán)境的方法。蒸發(fā)過程的快慢及蒸發(fā)總量，取決于傳熱溫差和傳熱面積，直接利用太陽能來參加加熱海水時(shí)的溫度與海水的溫差基本固定，因此增大傳熱面積是關(guān)鍵問題。傳統(tǒng)的蒸發(fā)效果十分有限，本裝置是利用毛細(xì)原理，利用醋纖立柱將海水吸到一定的高度，由于毛細(xì)材料的多孔性質(zhì)，孔內(nèi)形成液膜。這種蒸發(fā)形式將傳統(tǒng)的平面蒸發(fā)加強(qiáng)變?yōu)榱Ⅲw蒸發(fā)，大大增大了蒸

3、發(fā)面積，同時(shí)利用平面反射作用，將太陽光反射立柱上，立柱表面涂成黑色，能最大限度地吸收平面鏡反射的陽光和直接照射在立柱表面的太陽光，這種方法直接利用太陽能和地?zé)崮?，能源來源零成本，且不需要人工管理，更進(jìn)一步地降低了成本。關(guān)鍵詞：海水淡化；環(huán)境；沙漠化；太陽能；地?zé)崮?；自?dòng)灌溉；植樹；蒸發(fā)；毛細(xì)作用；13第三屆全國(guó)過程裝備實(shí)踐與創(chuàng)新大賽海水淡化在沙漠植樹中的應(yīng)用第一章概述1.1課題背景隨著人類社會(huì)的發(fā)展，環(huán)境問題日趨受到人們的關(guān)注。其中，土地問題是環(huán)境問題的一個(gè)非常重要的方面。我國(guó)每年有1500多平方千米的

4、土地被沙漠化，中國(guó)的沙漠，包括戈壁以及半干旱地區(qū)的總面積達(dá)到了130.8萬平方千米，約占國(guó)土總面積的13.6%。這些被沙漠化的不毛之地既無法讓動(dòng)植物生存，同時(shí)，其引起的沙塵暴也已經(jīng)嚴(yán)重影響了人類的生活。導(dǎo)致土地沙漠化的根本原因就是干旱，而限于目前的技術(shù)手段，解決這個(gè)問題的唯一辦法就是大量地植樹。樹木不僅可以防沙固塵、保持水土，更重要的是，樹木有利于降雨。在干旱的地區(qū)需要使樹木在兩到三年內(nèi)長(zhǎng)的足夠高大，能初步起到擋風(fēng)降雨的作用。脫落的樹葉落在地上，形成腐殖質(zhì)，能對(duì)地面形成有效覆蓋，吸收光能，降低地面溫度，

5、減少地面水分的揮發(fā)，防止土壤干旱，從而將沙漠或鹽堿地改造成良田，改善我們的環(huán)境。要在沙漠或干旱的地區(qū)植樹，最關(guān)鍵的就是要解決樹木的供水問題。鑒于引進(jìn)淡水的成本太高，且地球上淡水的量非常有限，而海水的儲(chǔ)量卻相當(dāng)豐富。但若要使海水能夠被樹木吸收利用，必須對(duì)海水進(jìn)行淡化，盡管海水淡化是目前一個(gè)十分熱門的課題，進(jìn)行了眾多的研究，但是目前的海水淡化的成本還是偏高，缺乏一種廉價(jià)的海水淡化方法。尤其對(duì)于種樹來說，更需要提供一種廉價(jià)的方法把樹種活。本課題是基于采用一種廉價(jià)的方法，提供樹木生長(zhǎng)所需的水分，以在熱帶和亞熱帶

6、憑海的沙漠地區(qū)，把樹種活，以改變當(dāng)?shù)丨h(huán)境的一種設(shè)想。眾所周知，地球上的水幾乎都儲(chǔ)存于海洋中，依靠太陽的蒸發(fā)作用將海水轉(zhuǎn)化為氣態(tài)運(yùn)輸?shù)礁麝懹?，最后以雨雪形式降到地面，成為江河湖泊及滲透地下的地下水。由于各種自然因素的影響，地球上的淡水分布很不均衡，卻會(huì)和洪澇災(zāi)害頻頻發(fā)生。尤其是在沿海地區(qū)，淡水資源大都十分匱乏，如何實(shí)施海水淡化是人們長(zhǎng)期研究的熱點(diǎn)之一。蒸發(fā)是人們研究最多的海水淡化方法之一，在熱能資源豐富的沿海地區(qū)有很大的吸引力，特別是新型的閃蒸技術(shù)，廢熱及低品位的人能在熱能資源的綜合利用[1]，可以實(shí)現(xiàn)經(jīng)

7、濟(jì)的海水淡化過程，一般可達(dá)到地表之水的成本，但是如果應(yīng)用新鮮蒸汽則經(jīng)濟(jì)上尚有疑問，成本將會(huì)在8到10元/噸水，但是投資較大[1]，在淡水資源十分匱乏的場(chǎng)合，由于太陽能和地?zé)崮芫鶎儆诘推肺荒埽枰跓崮芾眉夹g(shù)方面有新的突破。13第三屆全國(guó)過程裝備實(shí)踐與創(chuàng)新大賽海水淡化在沙漠植樹中的應(yīng)用蒸發(fā)過程的快慢及蒸發(fā)總量，取決于傳熱溫差和傳熱面積，直接利用太陽能來參加加熱海水時(shí)的溫度與海水的溫差基本固定，因此增大傳熱面積是關(guān)鍵問題。傳統(tǒng)的蒸發(fā)效果十分有限，可以設(shè)想利用毛細(xì)原理，將海水吸到一定的高度，由于毛細(xì)材料的多

8、孔性質(zhì)，孔內(nèi)形成液膜。這種蒸發(fā)形式將傳統(tǒng)的平面蒸發(fā)強(qiáng)化，變?yōu)榱Ⅲw蒸發(fā)，大大增大了蒸發(fā)面積。而且這種方法直接利用太陽能和地?zé)崮?，能源來源零成本，且不需要人工管理，更進(jìn)一步地降低了成本[2]。這種利用太陽能和地?zé)崮艿Ｋ脕碇矘涞姆椒?，特別適用于位于海邊的鹽堿地、沙漠等地。例如中東很多地區(qū)靠近海邊，但是有著大片的沙漠。而且氣候炎熱。這就適合于收集海水蒸發(fā)冷凝所產(chǎn)生的淡水，供給樹木的生長(zhǎng)。此項(xiàng)目涉及園藝學(xué)、氣候?qū)W、流體輸運(yùn)、流體流動(dòng)蒸發(fā)計(jì)算、容