板式间接蒸发冷却换热器机理研究及数值模拟

摘要

蒸发冷却，是人类很早就发现的一种降温方法。 现今，节能与环保问题日益突出。反映在空调领域，如何应用低能耗，无污染的制冷技术成为一个非常重要的课题。利用蒸发冷却方式从自然环境中获取冷量就是一种环境友好的制冷方式。 间接蒸发冷却是蒸发冷却技术的一种。利用间接蒸发冷却方式来冷却室外空气，可以实现空气的等湿降温处理过程。本文对板式间接蒸发冷却器的结构和换热特点进行了分析，建立了一、二次空气通道内三维流体流动与热质交换的数学物理模型；应用计算流体力学（CFD ）和数值传热方法，采用交错网格上的SIMPLE算法，对蒸发冷却换热器内的流场、温度场以及水蒸气浓度场进行了数值模拟研究，获得了不同结构尺寸及流动参数条件下换热器通道内各物理量的详细分布情况。 在数值模拟计算的基础上，对比分析了换热器间距、一次空气进口速度及一次空气进口干球温度对换热器换热性能和效率的影响，本文同时引用文献中的实验数据对结果进行验证。从结果对比来看，模拟结果与实验数据得到了很好的吻合，说明模拟方法是正确的，模拟结果反映了物理过程的实际规律。因此，本研究为今后进一步深入的数值计算分析提供了很好的基础。