噴淋室-填料式直接蒸發(fā)冷卻器的實驗測試與模擬研究.pdf

1、現(xiàn)如今經(jīng)濟快速發(fā)展，人們追求高質(zhì)量的工作、學習、生活，而健康和舒適是大家追求的共同主題。空調(diào)設(shè)備步入人們生活中是一大進步，其在建筑能耗統(tǒng)計中約占到50％，隨之而來的能源消耗、環(huán)境污染問題也備受關(guān)注?！笆濉庇媱澨岢糙A發(fā)展、共享發(fā)展、綠色發(fā)展、創(chuàng)新發(fā)展、協(xié)調(diào)發(fā)展，因此，低能耗、低品位能源等被鼓勵采用。蒸發(fā)冷卻技術(shù)主要是以水為制冷劑，屬于綠色能源范圍，適合在西北地區(qū)干旱地方推廣使用。近年來，蒸發(fā)冷卻技術(shù)在空調(diào)相關(guān)領(lǐng)域的研究及應(yīng)用都取得顯

2、著的成效。
　　蘭州屬于中國干熱地區(qū)，氣候干燥，冬季和夏季的干、濕球溫度相差較大，且晝夜溫差也較大，適合直接蒸發(fā)冷卻技術(shù)的推廣和應(yīng)用，能有效減少能源消耗，且節(jié)能環(huán)保。
　　本文陳述了噴淋室、直接蒸發(fā)冷卻技術(shù)在國內(nèi)外的發(fā)展概況，對新型噴淋室—填料式直接蒸發(fā)冷卻器的總體結(jié)構(gòu)進行介紹，進一步對空氣和水之間的熱質(zhì)交換過程進行理論分析。準備實驗臺，確定研究方案，對不同的填料用量和噴淋室淋水量進行實驗測試，對進、出口干濕球溫度，相對濕度

3、和冷卻效率的數(shù)據(jù)結(jié)果進行分析，確定最經(jīng)濟的組合方式。對直接蒸發(fā)冷卻器中的填料部分建立數(shù)學模型，模擬其在不同進口工況下的溫度場變化，對比模擬數(shù)據(jù)和實驗數(shù)據(jù)，分析模擬結(jié)果的可靠性，并對影響填料冷卻性能的迎風速率和淋水量進行溫度場模擬，確定最適合的范圍。最后總結(jié)全文，對直接蒸發(fā)冷卻技術(shù)的發(fā)展進行展望。得出的結(jié)論如下:
　　(1)當未加噴淋室，只有直接蒸發(fā)冷卻器時，進口空氣溫度在26～34℃，經(jīng)過測試對應(yīng)出口的溫度在21～27℃，冷卻效率

4、在44％～56％，相對濕度在75％左右變化。
　　(2)在噴淋室—填料式直接蒸發(fā)冷卻器中，保持進口狀態(tài)參數(shù)不變，當測試的進口干球溫度范圍在26～34℃之間，分別測試噴淋水在2.77 m3/h、4.25 m3/h、5.21 m3/h、5.90 m3/h四種不同流量情況下分別使用不同填料用量（完整填料、7/8填料、3/4填料、5/8填料、1/2填料），測試出口干球溫度、相對濕度和冷卻效率。結(jié)果表明，填料用量越少，降溫效果越差，冷卻效率

5、則越低。當使用1/2填料，噴淋水量為5.90m3/h時，冷卻效率比未加噴淋室使用全部填料時的冷卻效率要高，說明用噴淋水可代替部分填料的冷卻作用，此種搭配更加經(jīng)濟。根據(jù)實際需要可增加填料，冷卻效率相對更高，但設(shè)備費用也相對增加。
　　(3)當填料用量恒定，改變噴淋水量，水量使用越多，冷卻效率就越高，空氣的相對濕度會增大，可高達90％。
　　(4)對填料的迎風速度和淋水速度進行模擬，觀察填料內(nèi)部的溫度場變化，有利于對填料的冷卻性