喷淋湿式蒸发冷却冷凝器

1962年，Parker研究了蒸发式冷却器的传热传质特性，初步定性分析了蒸发冷却的传热传质机理，并通过实验得到了传热膜系数的关联式。1 973年，尾花英郎总结了水科笃郎 等人的传热膜系数经验公式，比较系统地提出了蒸发式冷却器的设计方法0 1 998年，Wittek 指出了蒸发冷却的非线性特性，着重研究了冷却设备结构对蒸发冷却的影响，并指出了结构 强化传热传质的方向。2000年，Hwang对住宅尺度的蒸发冷却器性能进行了分析，由于省去了冷却水在冷换设备中的显热传递阶段，使冷凝温度更接近空气的湿球温度，从而降低了压缩机能量消耗，蒸发冷却器比空冷器压缩效率高8070 ~1207c，其制冷机的能效比COP比用空冷器的机组高11. 1%~21. 6%。2001年，Manske总结了蒸发冷却技术在工业应用中的成果，指出湿球温度、冷凝温度、风机和水泵动力的控制是影响蒸发冷却效果的较关键因素。

随着数值分析及计算机技术的发展，进入上世纪90年代，数值传热学更加受到重视，国内外诸多学者针对某些具体蒸发冷却过程及设备建立了数学模型，并用实验进行了验证。 1 985年，Webb对蒸发式换热器做了性能模拟，其模拟结果与工程数据偏差仅在6070以内。 1 997年，Zalewski等建立了水一空气逆流的蒸发冷却传热传质过程模型，并对换热面结构进 行了几何修正，使模型与实验结果可以很好地吻合。1998年，Halasz从热力学角度，以能量、质量及动量平衡为基础，通过分析蒸发冷却传质传热及流动阻力，提出了一个蒸发冷却的数学模型，并把蒸发冷却过程的非线性特性线性化，将蒸发传热传质过程大大简化。虽然 相对于实际过程，此模型还是过于简单，但此模型已是现有蒸发式冷却模型中与实际较为接近的一个模型，可以作为蒸发式冷却理论研究的模型基础。此外，华南理工大学、西安交通大学及华中科技大学也在此方面做了许多工作。

Chuklin等对平板润湿薄膜换热表面进行了实验研究，发现由于润湿薄膜与空气之间存 在较大的温差而引起了剧烈的传热和雾化现象，并提出了一种实验结果关联式。 1998年， Armbruster等对光滑水平管非饱和蒸发过程进行了研究，提出了一个水平管外水一空气流动 蒸发传热传质模型，讨论了水和空气流量、分布状态及盘管布置方式对盘管传热和水膜温度 的影响，并以此为基础建立了经验方程。1999年，我国清华大学通过直接对简化的N-S方程进行摄动分析，考虑相变及表面张力梯度影响，导出了薄液膜层扰动波增长率的表达式。 2000年，清华大学王补宣院士等对实验结果的分析和界面质扩散量级的估算表明，降液膜 表面存在着可观的“毛细诱导界面蒸发”现象，并通过关联实验数据，得到了“有效毛细半径”的表达式，将这一表达式与表面蒸发率的计算式结合，得到了“毛细诱导界面蒸发”的计算式。