研究目的
研究孔隙率对双层太阳能蒸汽生成系统蒸发性能的影响以优化效率。
研究成果
底层孔隙率显著影响水分扩散率和热导率，在1倍太阳光照下，最佳孔隙率为0.52时可实现77.64%的最大蒸发效率。这是通过平衡水分扩散率的提升与热导率的增加而确定的。该系统具有高效、低成本和可重复使用的特点，适用于太阳能蒸汽发电应用。未来工作应聚焦于减少传导和对流热损失以进一步提升效率。
研究不足
该研究仅限于特定材料（锯末和碳颗粒）及孔隙率范围（0.2-0.7）。能量损失（尤其是向主体水的传导损耗和顶部表面的对流损耗）占总损失的83%，表明存在优化空间。海水淡化过程中盐分在孔隙中的沉积可能降低效率，需进行物理清洁。热导率测量偏差最高达7.7%，孔隙率误差小于0.01。
1：实验设计与方法选择：
本研究通过将碳颗粒涂抹在具有可调孔隙率的烧结锯末薄膜（SS薄膜）上，制备双层系统（CSS薄膜）。在太阳光照条件下进行控制实验，探究孔隙率对水分扩散率、导热系数和蒸发性能的影响。
2：样品选择与数据来源：
使用松木锯末通过改变制造压力制备孔隙率为0.2至0.7的SS薄膜。碳颗粒来源于废弃木材的高温碳化。数据包括扫描电镜（SEM）图像、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和X射线光电子能谱（XPS）图谱、吸收光谱、导热系数测量值以及蒸发质量变化数据。
3：2至7的SS薄膜。碳颗粒来源于废弃木材的高温碳化。数据包括扫描电镜（SEM）图像、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和X射线光电子能谱（XPS）图谱、吸收光谱、导热系数测量值以及蒸发质量变化数据。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：设备包括真空管式炉（GSL1600X）、行星式球磨机（DECO-PBM-V-2L-A）、超声波细胞粉碎机（JY92-IIN）、扫描电镜（Quanta 250）、傅里叶变换红外光谱仪（VERTEX 80v）、X射线光电子能谱仪（ESCALAB 250Xi）、紫外-可见-近红外分光光度计（Lambda 750S）、导热系数测试仪（TC3000）、太阳光模拟器（Newport AM 1.5）、电子微量天平（OHAUS CP224C）、数据采集仪（Keithley 2700）、红外热像仪（FLUKE ti9）和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪（LA-ICP-MS，NWR213-7900）。材料包括锯末、碳颗粒、去离子水和模拟海水（3.5% NaCl溶液）。
4：0）、傅里叶变换红外光谱仪（VERTEX 80v）、X射线光电子能谱仪（ESCALAB 250Xi）、紫外-可见-近红外分光光度计（Lambda 750S）、导热系数测试仪（TC3000）、太阳光模拟器（Newport AM 5）、电子微量天平（OHAUS CP224C）、数据采集仪（Keithley 2700）、红外热像仪（FLUKE ti9）和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪（LA-ICP-MS，NWR213-7900）。材料包括锯末、碳颗粒、去离子水和模拟海水（5% NaCl溶液）。 实验步骤与操作流程：
4. 实验步骤与操作流程：制备过程包括将锯末冷压成S薄膜，烧结形成SS薄膜，涂抹碳颗粒制成CSS薄膜。在1倍太阳光照下进行蒸发测试，测量质量变化、温度和能量损失。针对不同孔隙率表征润湿性和导热系数。
5：数据分析方法：
利用质量变化和能量平衡方程计算蒸发速率和效率。采用混合规则分析导热系数。使用ImageJ软件对颗粒尺寸进行统计分析。通过傅里叶定律、斯特藩-玻尔兹曼定律和牛顿冷却定律估算能量损失。
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