饮用水应急取制车结构设计与能效分析开题报告

全文总字数：6516字

1. 研究目的与意义（文献综述）

随着社会经济的发展和进步，水资源紧缺成为全球共同面临的危机之一。因此，如何化解水资源短缺的问题是人类迫切需要解决的问题，尤其是在紧急的情况下，提供清洁的饮用水显得尤为重要。众说周知，大气层蕴含丰富的水蒸气，因此，空气的水蒸气利用率具有很大的开发潜能。饮用水应急取制车为解决特殊环境下的饮用水需求问题提供了新方法和新装备，不受地域限制，具有灵活便捷的作用，在应对自然灾害的紧急预案中发挥重要的作用。饮用水应急取制车的应用范围很广，具有较高的使用价值，实现了取水、制水、取制水和发电等多种功能。饮用水应急取制车在水资源紧缺地区、饮用水资源污染地区、沿海地区和自然灾害地区具有较广阔的应用前景。底盘、副车架及车厢是饮用水应急取制装置的承载装置，同时也是保证饮用水应急取制水装置功能价值的关键所在，底盘及相关部件的设计水平，直接影响着饮用水应急取制车的使用性能、安全性和高效性。饮用水应急取制车的取制水装置主要布置在车厢内部，因此需对车厢形式、车厢与底盘的连接方式、车厢结构和材料等因素进行设计和研究，同时利用ansys为有限元分析平台对副车架的强度进行力学分析，计算副车架抵抗变形、折断的能力，在此基础上提出结构改进方案^[21]。

在第二次海湾战争中美军曾在伊拉克战场上装备过空气取水设备；2008年12月，有报道称加拿大发明了一种从空气中取水“水磨”；以色列的某空气制水公司研制出了一种能够将空气中的水蒸气转换为饮用水的空气取水机。以上取水方式均为冷却结露式。美军装备的空气取水设备在达到环境要求时的取水量为20升/小时，而国内某空气取水装置在达到环境要求时的取水量仅为不到2升每小时。

为提高冷却结露式的取水率，科研人员对系统进行了优化设计，并尝试采用不同的制冷形式，较有代表性的是太阳能半导体制冷结露法空气取水系统。目前，美国、加拿大、新加坡等国均已研制出了采用冷却结露式的空气取水机，可初步满足应用所需。2004年底，由我国空军工程设计研究局所开发的“野外作业用空气取水设备”通过了国家验收。

2. 研究的基本内容与方案

（1）饮用水应急取制车结构设计

目前国内外的空气取水原理主要包括冷凝结露式和吸附解析式，通过对其工作原理的比较和分析，提出转轮式空气取水方法，研制饮用水应急取制车，利用转轮空气交换技术并辅以热交换器等从自然空气中取水；根据转轮空气取水的工艺流程，对饮用水应急取制车取水系统进行结构设计；根据水净化原理设计饮用水应急取制车的工艺流程，并对取水系统进行结构设计；设计整车的多种工作模式，实现饮用水应急取制车的多功能性。

（2）饮用水应急取制车转轮数学模型的建立与分析

3. 研究计划与安排

第1周至第3周，英文文献查询与翻译；

第4周至第5周，项目需求调研，确立控制目标，完成开题报告；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 杨燕新,王文斌.现代科技革命对水资源利用的影响[j].农业科技与信息,2007,10:4-6.

[2] 方子云,包放.世界水资源的新发展[j].水利水电科技进展,2008(04):80-84.

[3] 韩林.厢式汽车市场展望及技术产业研究[j].城市车辆,2006,(02):39-41.