以提高海水淡化系统的热效率和产水率为目标，首次提出超声波雾化蒸发技术和露点凝结技术相结合的新设想，利用超声波雾化技术强化蒸发过程传热传质；利用露点凝结改善海水淡化系统的经济性。论文在超声波雾化加湿器原理基础上，搭建了超声雾化蒸发实验平台，建立了相应的蒸发量测试系统，对超声波雾化的微观机制进行探讨：超声波在液体雾化过程中产生的热效应，增加了水分子运动的动能，迫使水分子团簇间的氢键断裂，使大的水分子团簇变小，强化传热传质的进行；超声波雾化过程中能够产生动量积聚，在超声波和表面张力波两者频率相近时激发共振，从而克服海水表面张力，使更多微小的水分子扩散到空气中，加速水分子团簇的雾化和蒸发。这一机制为海水淡化技术的研发提供了新的思路。基于以上实验条件设计盐度和温度两个变量，研究温度为35~68℃之间，盐度为30~50之间的海水在超声作用下的蒸发规律，经过实验数据及其拟合公式表明：温度与盐度共同影响海水的蒸发速率，温度升高，海水的蒸发速率升高，超声波雾化的最适宜温度为50℃~65℃；随着盐度从30到50的改变，对超声波蒸发速率的影响系数很小。超声波的热效应增加了水分子动量，在一定程度上促使水分子克服了因盐度增加而增加的表面张力，使水分子能够有效突破表面张力的约束，加快蒸发过程，提高热效率；超声波海水淡化技术在降低海水浓度的影响方面具有一定的优势，是超声波海水淡化技术的依据。在超声雾化蒸发实验的基础上，结合太阳能集热装置，综合考虑露点凝结海水淡化过程，设计了一套海水淡化装置和热量回收措施，提高系统热效率；建立传热传质耦合数学模型，对系统中主要部件进行分析，对超声技术在露点法海水淡化系统中的应用进行了初步探索。