数值模拟技术在工业冷却塔节能中的作用(数值模拟技术介绍及应用)

数值模拟技术在工业冷却塔节能中的作用

随着计算机技术和数值模拟技术的不断发展，越来越多的冷却塔厂家将数值模拟技术应用于工业冷却塔中冷却塔模型的分析建模，详细分析冷却塔模型的细节，为节能设计找到更好的解决方案。数值模拟技术在工业冷却塔节能中的作用主要体现在以下三个方面：

一是确定合理的填料运行范围：水喷雾填料是工业冷却塔最重要的部件。室内空气与热水热交换的核心部位，也是能否实现节能的关键环节。因此，要实现冷却塔的节能，首先要分析高效填料的必要条件。通常，高效填料的质量系数大于表面积，但阻力和能耗较低。经过与同类产品的比较，可以发现，一个小小的差距就会导致喷水填料的热性能有很大的差异。高性能介质使用更少的能源并需要更少的空气和水来完成相同的任务。除了继续研究新的填料品种外，还应注意对现有填料的改进。热力测试与填料在不同喷洒密度和风速下的性能差异化同时进行，针对不同的环境条件和运行范围进行分析，充分激发填料的潜力。在设计工业冷却塔时，还需要考虑使用场所的气候条件、处理水的温度等，从而设计出符合实际工作要求的热力特性。

二是完善配水系统：配水系统由主管、支管、喷头等组成，在研究配水系统时，喷头的均匀性和配水的均匀性应充分考虑压力。在低压环境下，喷嘴的工作水压约为2m。工业冷却塔的热力特性与喷嘴的均匀性密切相关，因此喷嘴的设计非常重要。如果布水不均匀，复合分布中评价系数的均方误差会增大，从而无法实现节能效果。现阶段可利用CFD模拟进行辅助实验，以提高喷嘴的均匀性，减少实验时间，提高工业冷却塔布水检测效率。

三是改善冷却塔的流场：工业冷却塔内部空气流通的通道分布复杂，例如，当气流通过进水口时，它会突然膨胀或收缩。气流的剧烈变化会导致流阻大大增加，冷却塔风机负荷增加，甚至可能造成气流分离。此时塔内气流分布不均，能耗将进一步增加。如果工业冷却塔内的气流压力达到5~8之间，就需要加装导流檐口，否则填料将无法发挥应有的作用，导致热性能不足。流场模拟可以模拟流体流动和传热，在短时间内形成冷却塔内的流场，为设计工作提供参考。

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