發(fā)布時間：2016-12-16 18:08

  本文關鍵詞：間接蒸發(fā)冷卻器中均勻布水的實驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

　　2.3 優(yōu)選的經典模型

　　間接蒸發(fā)冷卻器的熱工 計算 主要集中在求解機組的冷卻效率以及一次空氣的出口狀態(tài)參數(shù)等 問題 上。 文獻 ［6］提出一種新型簡便的間接蒸發(fā)冷卻器的計算 方法 ，該數(shù)學模型首先定義基于濕球溫度的飽和濕空氣定壓比熱，用以計算濕空氣的焓及焓差，之后運用ε－NTU傳熱單元數(shù)法分別計算一次空氣的換熱效率εp和二次空氣與水膜的熱濕交換效率εs，然后建立基于εp和εs的間接蒸發(fā)冷卻器的冷卻效率公式。轉載于中國論文聯(lián)盟

　　文獻［6］的間接蒸發(fā)冷卻器的效率定義為：

                                    (3－1)

　　一次空氣和二次空氣間的換熱過程，總能達到熱的平衡，因此：

                          (3－2)

　　根據(jù)定義的飽和濕空氣比熱公式              (3－3)

　　可以得到：

                           (3－4)

　　這里：－稱之為熱容比或稱之為水當量比

　　將公式（3－4）代入一次空氣換熱效率公式   (3－5)

　　可得：

                  (3－6)

　　將二次空氣的熱濕交換效率公式代入等式   （3－6）

　　可得：

                                (3－7)

　　最后將等式（3－7）代入一次空氣換熱效率公式（3－5）可得：

                        (3－8)

　　更進一步，假設一次空氣的換熱效率為100%，二次空氣與水膜的焓效率為100%，即在理想的狀態(tài)下，間接蒸發(fā)冷卻器的效率為：

                             (3－9)

　　文獻［6］建立的管式間接蒸發(fā)冷卻器冷卻效率和一次空氣換熱效率及二次空氣－水膜熱濕交換效率的關系式，通過分別計算一次空氣側的換熱效率和二次空氣側的熱濕交換效率，可以根據(jù)關系式求出間接蒸發(fā)冷卻器的效率。公式（3－9）給出了管式間接蒸發(fā)冷卻效率的一種簡便的算法，式中飽和濕空氣定壓比熱Cwb可以通過查表獲得，因此只有一次空氣和二次空氣兩個變量，也就是說，間接蒸發(fā)冷卻器的冷卻效率主要與一次空氣和二次空氣的流量比

有關，而一次空氣和二次空氣的流量是容易控制和測量的。并且已有 研究 表明[9]，在二次空氣與一次空氣的質量流量之比小于0.8時，隨著二次空氣流量的增加，間接蒸發(fā)冷卻器的冷卻效率有所增加，這是因為二次空氣流量增加，壁面水膜的傳熱和表面蒸發(fā)得到加強，蒸發(fā)量越大，二次排風帶走的熱量就越多，從而提高了間接蒸發(fā)冷卻器的熱交換效率。

　　3  實驗驗證

　　為了驗證 理論 模型的可靠性，我們于2004年7月到9月間在新疆綠色使者空氣環(huán)境技術有限公司的一臺實驗樣機上進行了測試，并把由公式(3－9)計算出的理論值與實驗數(shù)據(jù)進行了對比［7］。實驗樣機如圖2，圖3所示。其主要結構參數(shù)：機芯外形尺寸為500×900×900，換熱管排列方式為叉排，

　　圖2 搭建的實驗臺外觀                  圖3 包覆吸水材料的換熱管

　　管間距為25mm，管數(shù)為200根，管徑為20mm。實驗工況條件：一次空氣和二次空氣均采用室外新風，噴水量為201m3/h。計算值與實際值如圖4所示，從圖上可以清楚的看到，隨著ms的增大，間接蒸發(fā)冷卻器的冷卻效率是增加的，在圖像上為其漸近線，并且從圖上可以看出二、一次風量比的最佳值為0.6～0.8之間，當ms/mp>0.8，二次空氣的流量持續(xù)增大時，效率增加趨于緩慢。從圖形的變化趨勢來說，除了在較低的流量比處有兩點實測值與理論計算值有誤差外，兩條曲線的走勢基本吻合，在各點的變化趨勢中也是一致的。從圖上還可以看到，除了個別點外（可以歸結為測量誤差造成的），實測值與理論計算值吻合的較好。

　　圖4 管式間接蒸發(fā)冷卻器實驗冷卻效率和理論計算值對比

　　4  結語

　　管式間接蒸發(fā)冷卻器的工程 應用 正處于起步階段，雖然對應的管式間接蒸發(fā)冷卻器的物理數(shù)學模型不少，但是綜合而言，現(xiàn)有的數(shù)學物理模型推導較為復雜繁瑣，工程實用性不強，研究人員也一直在對數(shù)學模型進行改進。文獻（6）中建立的數(shù)學模型借鑒了其它模型的優(yōu)點，提出一種新型簡便的間接蒸發(fā)冷卻器的計算方法，這種計算方法簡單，利用手算就可以進行，并且誤差較小，計算出來的理論值與實驗測得的實驗值相差甚微。并且根據(jù)實驗得出，二、一次風量比的最佳值為0.6～0.8之間，這與經驗值也是相符的。這種計算方法既體現(xiàn)了管式間接蒸發(fā)冷卻器中的傳熱傳質過程，同時又由于計算簡單，是一種非常適合工程應用的計算方法。

　　 參考 文獻：

　　1. 黃翔. 面向環(huán)保、節(jié)能、 經濟 及室內空氣品質聯(lián)合挑戰(zhàn)的蒸發(fā)冷卻技術[J]. 建筑熱能通風空調，2003，22（4）：1－4

　　2. 魚劍琳. 管式間接蒸發(fā)冷卻器的研究，西安 交通 大學，博士學位論文，1996

　　3. Chen, P. L., H. M. Qin, Y. J. Huang and H. F. Wu, A heat and mass transfer model for thermal and hydraulic calculations of indirect evaporative cooler performance[A], ASHRAE Trans, 1991，，Vol.97,Part1：852-865

　　4. Maclaine-cross I L, Banks P J. A general theory of wet surface heat exchangers and its application to regenerative evaporative cooling［J］.Journal of Heat Transfer, 1981, 103: 579-585

　　5. Wojciech Zalewski.  Piotr Antoni Gryglaszewski.   Mathematical model of heat and mass transfer processes in evaporative fluid coolers（j）  Chemical Engineering and Processing 36 (1997) 271-280

　　6. J.L.Peterson,P.E.An Effectiveness Model for Indirect Evaporative Coolers[A]. ASHRAE Tans, Vol.99, Part2：392-399

　　7. 周斌.間接蒸發(fā)冷卻器中均勻布水的實驗研究，西安工程 科技 學院，碩士學位論文，2005

　　8. 段光明.管式間接蒸發(fā)冷卻器傳熱傳質及結構優(yōu)化，同濟大學，碩士學位論文，1992

　　9. 嵇伏耀.包覆吸水材料橢圓管式間接蒸發(fā)冷卻器的研究，西安工程科技學院，碩士學位論文，2004

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本文編號：215723