密閉式冷卻塔數值模擬計算方法的分析

密閉式冷卻塔數值模擬計算方法的分析

密閉式冷卻塔主要采用噴淋水蒸發換熱對盤管內循環水進行冷卻，其運行工況與外界環境條件密切相關，特別是濕球溫度。我國南北地區的表觀溫度、空氣濕度、風速、降雨量等環境參數在區域和時間維度上的跨度都很大，這對密閉式冷卻塔的優化設計提出了新的挑戰。因此，冷卻塔廠家在設計產品時需要通過建模方法，考慮氣候和環境條件對冷卻塔的影響。

數值模擬計算法是密閉式冷卻塔比較常用的一種建模方法，它可以獲得塔內氣液兩相流體物理性質、流動特性以及傳質傳熱過程的相關數據。Merkel結合實驗研究和數值模擬提出了Merkel模型，但由于做出了Lewis數恒定等多個理想假設，模型與實際結果仍有一定偏差。Mizushina等人對Merkel模型進行了修正，提出了兩種換熱模式的計算方法。Hasan等人研究了密閉式冷卻塔塔內液膜的溫度分布，并進一步比較了光滑管和加強管的安裝對冷卻塔熱效率影響的差異。

雖然專家對密閉式冷卻塔數值模擬計算法已有大量的研究案例，但數這種建模法受計算能力和成本投入的限制，往往只能采用簡單的一維方法，且需要設定許多假設，精度不夠。與此同時，簡單模擬冷卻塔的傳質系數和傳熱系數仍需通過試驗才能得到，通用性差。由此可見，此方法不適用于環境比較復雜或者冷卻規模較大的密閉式冷卻塔。