逆流閉式冷卻塔利用（yòng）自然環境中空氣的幹濕球溫（wēn）度（dù）差（chà）通過間（jiān）接蒸發作用（yòng）取得冷（lěng）量來冷卻流體。相比於傳（chuán）統（tǒng）的開式冷卻塔其優點在於使冷卻流體通過（guò）冷卻盤管與空氣間接換熱，從而保證了冷卻流體不受空氣雜質的汙染，進而降低了係統因雜質汙（wū）染而造成（chéng）的損害，因此逆流閉式（shì）冷卻塔廣泛（fàn）應用於石油、化工、民用製冷等領域。逆流閉式冷卻塔冷卻盤管外側與空（kōng）氣和噴（pēn）淋水接觸，管內冷卻流（liú）體所要消除的熱負荷通過管壁（bì）與噴淋水（shuǐ）和空（kōng）氣的傳熱傳質過（guò）程最終由空（kōng）氣帶出塔外。其傳熱傳質過程同時進行（háng），相互耦合（hé），傳遞機理複雜，目前針對（duì）其的研究成果多是（shì）基於 Merkel的以焓差為推動力，對空氣和噴淋水的熱濕交換建立的數學模（mó）型。而在所涉及的方程組中空氣濕球溫度作為（wéi）影（yǐng）響（xiǎng）冷卻塔運行的重要參（cān）數，並沒有得到直接反映，從而不利（lì）用對其影響（xiǎng）冷卻效率能力（lì）的分析，本文建立基於（yú）濕球溫度（dù）的逆（nì）流閉式冷卻（què）塔的數學（xué）模型。
傳（chuán）熱傳質（zhì）基本方（fāng）程（chéng）的建立
1．1 熱質傳遞過程與分析（xī）
逆流閉式冷塔的熱傳遞過程為：從管內流體經對流換熱傳遞到圓（yuán）管內壁，經圓管內（nèi）壁導熱傳（chuán）遞到外壁，最後經（jīng）噴淋水膜部分傳遞到冷卻塔內（nèi）部對流空氣，餘（yú）下部分則由在管外噴淋水膜帶走，並在噴淋水與空氣接觸過程當中最（zuì）終傳遞給（gěi）塔內空氣，如圖 1 所式。

計算仿真和實例驗證

為了檢驗模（mó）型的正確性，運用其對（duì）某逆流閉市冷卻塔冷卻循環水和（hé）塔內流體溫度情況進（jìn）行模擬，該塔的主要運行參數：冷卻水流量 13.89 kg/s，噴淋循環水流量 22.78kg/s，空氣流量為 26.592 kg/s，冷（lěng）卻水進（jìn）口溫度 37℃。結構參數：長×寬×高為 2.09m×2.058 m×0.36m，管（guǎn）外徑 0.0127m，管間距0.029m。

進口空氣參		冷卻	噴淋	進水	冷（lěng）卻水出水溫（wēn）		誤
數（℃）		水流	水流	溫度	度（℃）		差
幹球	濕球	量	量	（℃）	計算	實測	（%）
溫度	溫度	（kg/s）	（kg/s）		值	值
34.9	26.8	13.89	22.78	37.03	32.51	33.52	3
35	27.1		25.56	37.04	32.30	33.47	3.4
35.1	27.2		28.89	37.04	32.38	33.42	3.1
35.2	27.3	12.5	22.78	37	32.31	33.25	2.8
35	27.2		25.56	37	32.17	33.16	3
35	27		28.89	37	32.18	33.15	2.9

表 1 結果表明，由模（mó）擬（nǐ）計算出的結果基本與實測（cè）值相符，誤差小於 4%，從（cóng）而（ér）說明了（le）模型的合理性。

 

(1) 分析密閉式冷卻塔（tǎ）冷卻過（guò）程的（de）換熱機製，建立了基於（yú）濕球溫度的逆流閉式冷卻塔的（de）換熱數學模型，並對數學模型進行了數值求解，得到了（le）逆流閉式冷卻塔內冷卻（què）循環水、噴淋（lín）水、空氣幹濕球溫（wēn）度的沿盤管高度方向的變化規律，為研究此類型冷卻塔（tǎ）的出口參數及影響因素提供了理論依（yī）據。

(2) 引入了對濕空氣飽和線（xiàn）的（de）線性假設（shè）以（yǐ）及濕（shī）球溫度汽（qì）化潛熱對建立的（de）模（mó）型進行了簡化，得到了簡化後的換熱模型，利用四階 Runge-Kutta 算法對所列方程（chéng）進行（háng）了數（shù）值求解，得到了數值解與測試值的誤差均（jun1）小於 4%，說明建立的模型可以應用於分析當濕球溫度變（biàn）化時對逆流閉式冷卻塔的冷卻效（xiào）率的模擬計算。