水的冷却原理.doc

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1、学无止境水的冷却原理1.麦克尔(Merkel)公式以往计算冷却塔的水气参数时，把散热和散质分开计算，所以计算参数比较多。麦克尔引入了焓的概念，把散热和散质统一在焓中，减少了计算参数。全世界进行冷却塔的热力计算，较广泛地采用麦克尔公式。设水传给空气流的总热量为，则在面积上的传热量为它以水面饱和空气层的焓和湿空气中的焓之差，作为从水面向空气中散热的推动力。实际应用于冷却塔的热力计算时，由于塔的填料形状一般较复杂，其表面面积不易精确决定。所以，常用填料体积代替其面积，则上式变为：式中—填料的容积散质系数，—填料体积，。麦克尔公式中的容积散质系数，通常是通过模拟试验求得。2

2、.水的冷却过程在冷却塔中水的冷却过程由水温、空气的干球温度、湿球温度决定。单位面积，单位时间的接触散热量为，蒸发散热量为。可分为下图所示的四种传热情况。(1)水温大于气温。两种热量都由水面散向空气，,水温降低，水量产生蒸发损失。(2),水温和气温相等。接触散热停止，蒸发散热照常进行，,水温降低，水量产生蒸发损失。(3)。由于水温低于空气干球温度，从空气向水中产生接触传热；水面蒸发散热照常进行，，水温降低。(4)。同(3)的传热情况，但,所以，即水温不再降低，但蒸发仍在发生。这是水冷却的极限情况，如果水温继续下降，将产生>水温又会升高，所以是水冷却的极限。上述情况可用

3、右图举例表示。图中横坐标为水温，纵坐标为单位冷却面积上的散热量。空气参数：干球温度26.6℃；湿球温度为15.7℃2学无止境，大气压力；相对湿度0.27,散热系数。由图可见，随着水温的升高，总散热量也在增大，且蒸发散热量大于接触散热量。由于散热而使水温降低，当水温降到空气的干球温度26.6℃时，接触散热变为零，只剩下蒸发散热。当水温再降低，接触散热变为负值，即由空气向水传热，总散热量越来越小。当水温降到湿球温度15.7℃时，水的蒸发散热量等于空气向水中所输入的接触传热量，总散热量变为零，水温不再下降。当水温接近湿球温度时，焓差将很小，散热很慢，塔体积必须非常大。从经

4、济出发，冷却后的水温，总要比空气的湿球温度高几度，即。()称冷却幅高，在设计中冷却幅高取3～5℃。3.冷却极限的测定上述水的冷却极限即为空气的湿球温度。当包纱布的温度计上的温度不变时，其指示的温度即为空气的湿球温度，这表示从纱布上蒸发的水变为水蒸气时，其所损失的热量等于由接触传热从空气中传给纱布的热量，二者平衡，所以湿球温度不再变化。这种说法漏掉了一种热量，即辐射传热。为了消除辐射热的影响，湿球温度计的包纱布部分必须通风。通风不改变辐射量，却使蒸发和接触散热量增大，但两者传热量之比例不变，这样一来，辐射热就可以忽略不计了。为达到以上效果，通过湿球部分的风速应达到3m

5、/s以上，不然，测得结果必须作如下校正：nbsp;上式即为阿费古斯特湿度计的校正值。2