随着我国人口的不断增长,淡水资源的需求也日益增加,海水淡化技术作为缓解当前淡水资源短缺的重要手段,发挥着越来越大的作用。目前,传统的海水淡化系统存在盐垢累积严重和淡化效率不高的问题。本文结合新型水处理技术和传统海水淡化技术,提出了一种超声雾化多级喷雾蒸馏式海水淡化方法。基于喷雾蒸发式海水淡化系统的基础原理,设计了超声雾化多级喷雾蒸馏式海水淡化系统方案,包含了超声雾化、涡流闪蒸以及喷雾闪蒸的海水淡化过程,并搭建了超声雾化多级喷雾蒸馏式海水淡化试验平台。超声雾化过程的研究中,利用模态仿真与试验相结合的方法,分析了超声雾化器影响海水雾化速率和粒径的参数,获得了当超声频率为1.7MHz、雾化片数目为10片、雾化温度为45℃以及液面高度为3 cm时,超声雾化效果最佳。涡流闪蒸过程的研究中,通过流体仿真与试验相结合的方法,分析了一级涡流管闪蒸室最主要影响海水淡化盐度与海水比的参数为风速和长度。首先建立了涡流管闪蒸室模型,并对模型内部流场的流迹、速度和压力进行分析,得到了流场变化与涡流管闪蒸室长度的关系,然后设计闪蒸室风速与长度影响海水盐度与海水比的试验,获得了当风速为5 m/s和长度为1000mm时,一级海水淡化效果最佳。喷雾闪蒸过程的研究中,通过流体仿真与试验相结合的方法,分析了在喷头喷口直径为0.6 mm、旋芯出口直径1.8 mm、旋流槽倾角为20°、旋流槽数目为3条时,喷雾压力是影响二级海水淡化效率的主要参数。建立了二级喷雾闪蒸室模型,得到了喷雾压力在0.2 MPa～0.8 MPa范围内影响雾滴分布、雾滴速度以及水相分布图,设计了喷雾压力与喷雾射程、雾化角、平均粒径与雾粒速度的试验,获得喷雾压力在0.6 MPa时二级海水淡化效率最佳。应用三个过程得到的工作参数优化初期设计的海水淡化系统,对优化后产生的海水以及设备内部的盐垢累积进行测量,结果证明设计的超声雾化多级喷雾蒸馏式海水淡化系统能够得到淡水,且效率是传统海水淡化系统的3倍,盐垢累积量是其0.2倍。