水的冷卻原理_優(yōu)秀論文

1、 水的冷卻原理1.麥克爾(Merkel)公式以往計算冷卻塔的水氣參數時, 把散熱和散質分開計算, 所以計算參數比較多。麥克爾引入了焓的概念, 把散熱和散質統(tǒng)一在焓中, 減少了計算參數。全世界進行冷卻塔的熱力計算, 較廣泛地采用麥克爾公式。設水傳給空氣流的總熱量為, 則在面積上的傳熱量為它以水面飽和空氣層的焓和濕空氣中的焓之差, 作為從水面向空氣中散熱的推動力。實際應用于冷卻塔的熱力計算時, 由于塔的填料形狀一般較復雜, 其表面面積不易精確決定。所以, 常用填料體積代替其面積, 則上式變?yōu)椋菏街刑盍系娜莘e散質系數, 填料體積, 。麥克爾公式中的容積散質系數, 通常是通過模擬試驗求得。2.水的冷卻

2、過程在冷卻塔中水的冷卻過程由水溫、空氣的干球溫度、濕球溫度決定。單位面積, 單位時間的接觸散熱量為, 蒸發(fā)散熱量為?？煞譃橄聢D所示的四種傳熱情況。(1)水溫大于氣溫。兩種熱量都由水面散向空氣, ,水溫降低, 水量產生蒸發(fā)損失。(2),水溫和氣溫相等。接觸散熱停止, 蒸發(fā)散熱照常進行, ,水溫降低, 水量產生蒸發(fā)損失。(3)。由于水溫低于空氣干球溫度, 從空氣向水中產生接觸傳熱；水面蒸發(fā)散熱照常進行, , 水溫降低。(4)。同(3)的傳熱情況, 但,所以, 即水溫不再降低, 但蒸發(fā)仍在發(fā)生。這是水冷卻的極限情況, 如果水溫繼續(xù)下降, 將產生水溫又會升高, 所以是水冷卻的極限。上述情況可用右圖舉例

3、表示。圖中橫坐標為水溫, 縱坐標為單位冷卻面積上的散熱量。空氣參數：干球溫度26.6；濕球溫度為15.7, 大氣壓力；相對濕度0.27,散熱系數。由圖可見, 隨著水溫的升高, 總散熱量也在增大, 且蒸發(fā)散熱量大于接觸散熱量。由于散熱而使水溫降低, 當水溫降到空氣的干球溫度26.6時, 接觸散熱變?yōu)榱? 只剩下蒸發(fā)散熱。當水溫再降低, 接觸散熱變?yōu)樨撝? 即由空氣向水傳熱, 總散熱量越來越小。當水溫降到濕球溫度15.7時, 水的蒸發(fā)散熱量等于空氣向水中所輸入的接觸傳熱量, 總散熱量變?yōu)榱? 水溫不再下降。當水溫接近濕球溫度時, 焓差將很小, 散熱很慢, 塔體積必須非常大。從經濟出發(fā), 冷卻后的水溫, 總要比空氣的濕球溫度高幾度, 即。()稱冷卻幅高, 在設計中冷卻幅高取35。3.冷卻極限的測定上述水的冷卻極限即為空氣的濕球溫度。當包紗布的溫度計上的溫度不變時, 其指示的溫度即為空氣的濕球溫度, 這表示從紗布上蒸發(fā)的水變?yōu)樗魵鈺r, 其所損失的熱量等于由接觸傳熱從空氣中傳給紗布的熱量, 二者平衡, 所以濕球溫度不再變化。這種說法漏掉了一種熱量, 即輻射傳熱。為了消除輻射熱的影響, 濕球溫度計的包紗布部分必須通風。通風不改變輻射量, 卻使蒸發(fā)和接觸散熱量增大, 但兩者傳熱量之比例不變, 這樣一來, 輻射熱就可以忽略不計了。為達到以上效