加湿-除湿海水淡化技术是一种新兴的海水淡化技术，已有的加湿-除湿海水淡化装置多以太阳能为驱动能源，使用时易受气象条件限制。针对此种情况，本文提出了一种新型的基于逆流式填料塔的热泵式加湿-除湿海水淡化系统，并对其进行了深入研究，具体内容包括：
　　（1）逆流式填料塔是热泵式加湿-除湿海水淡化系统的重要组成部分，本文对一种聚丙烯填料进行了实验研究，确定了该填料的传质系数经验关联式和空气侧阻力损失系数的经验关联式，为填料的性能分析和优化研究提供了实验基础；建立了逆流式填料塔内空气和水之间热质交换的数学模型，利用控制容积平衡法对热量平衡和质量平衡微分方程进行离散求解，为填料的性能分析和优化研究提供了理论基础。
　　（2）理论分析了喷淋水质量流速、空气质量流速和填料高度对填料塔加湿性能的影响，评价加湿性能的指标包括加湿量、效率和本文提出的增湿比能。随后引入了多目标粒子群优化算法，以填料体积、增湿比能和喷淋水水泵耗功为目标函数，优化了填料塔的喷淋水质量流速、空气质量流速、填料横截面积和填料高度。
　　（3）提出了一种新型的基于逆流式填料塔的热泵式加湿-除湿海水淡化系统，并针对该系统建立了完整的数学模型，该模型考虑了外部参数变化对热泵机组运行状态的影响，更加贴近系统的实际运行状况。在通过实验验证了该数学模型后，讨论了系统进口处的空气温度、空气含湿量、空气流量、海水温度和海水流量等参数对系统淡水产量的影响。该数学模型的建立和参数影响分析为后续的优化研究提供了理论基础。
　　（4）对基于逆流式填料塔的热泵式加湿-除湿海水淡化系统进行了优化研究。首先利用支持向量机回归算法建立了该系统的淡水产量和能耗等关键参数的黑箱模型，在保证计算精度的前提下显著提高了计算速度。随后结合逐月典型气象参数，利用多目标粒子群-支持向量回归复合优化方法对系统进行了优化研究，为该系统的实际应用提供了参考。