水资源匮乏正日益影响全球的经济发展和生态环境,甚至导致国家和地区间的冲突。我国的水资源短缺已经严重影响到沿海和西部地区的社会经济的发展。随着社会不断发展和进步,以及人民生活水平和质量的提高,更加剧了水资源短缺。国内外的经验证明,海水淡化是解决沿海地区水资源匮乏问题的一条重要途径。常规的海水淡化方法要消耗大量的燃料或电力,因此在我国能源较紧张的条件下,利用丰富而清洁的太阳能来进行海水淡化必将有广泛的应用前景。本文主要以提高太阳能海水淡化系统的热效率和产水率为目标,提出将超声波技术应用于太阳能海水淡化系统中,强化蒸馏器内的传热传质。研究内容涉及超声波喷雾实验、海水淡化系统耗能分析和设计海水淡化系统。通过在超声波喷雾实验系统上进行喷水实验,分析了气液比、气压对雾滴粒径的影响,得出气液比和气压的最佳范围。从喷雾长度、喷嘴出口速度和喷雾截面宽度的变化进行分析,为海水淡化蒸发装置的设计提供依据。在超声波喷雾实验的基础上,根据理论计算,设计了一套海水淡化系统,确定了系统各设备的工艺参数,实现对提高系统热效率和产水率的问题作分析,对将其应用于太阳能海水淡化进行初步探索。