導(dǎo)語：水的冷卻原理一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1.麥克爾(Merkel)公式

以往計算冷卻塔的水氣參數(shù)時，把散熱和散質(zhì)分開計算，所以計算參數(shù)比較多。麥克爾引入了焓的概念，把散熱和散質(zhì)統(tǒng)一在焓中，減少了計算參數(shù)。全世界進(jìn)行冷卻塔的熱力計算，較廣泛地采用麥克爾公式。

設(shè)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(shí)際應(yīng)用于冷卻塔的熱力計算時，由于塔的填料形狀一般較復(fù)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?/p>

式中—填料的容積散質(zhì)系數(shù)，

—填料體積，。

麥克爾公式中的容積散質(zhì)系數(shù)，通常是通過模擬試驗(yàn)求得。

2.水的冷卻過程

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(chǎn)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(jìn)行，,水溫降低，水量產(chǎn)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(chǎn)生接觸傳熱；水面蒸發(fā)散熱照常進(jìn)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(chǎn)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表示。圖中橫坐標(biāo)為水溫，縱坐標(biāo)為單位冷卻面積上的散熱量?？諝鈪?shù)：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(shù)。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(dāng)水溫降到空氣的干球溫度26.6℃時，接觸散熱變?yōu)榱悖皇Ｏ抡舭l(fā)散熱。當(dāng)水溫再降低，接觸散熱變?yōu)樨?fù)值，即由空氣向水傳熱，總散熱量越來越小。當(dāng)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。?dāng)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(jīng)濟(jì)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(shè)計中冷卻幅高取3～5℃。

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(dāng)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(fēng)。通風(fēng)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(dá)到以上效果，通過濕球部分的風(fēng)速應(yīng)達(dá)到3m/s以上，不然，測得結(jié)果必須作如下校正：

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上式即為阿費(fèi)古斯特濕度計的校正值。