Experimental Study on the Thermal Performances of a Tube-Type Indirect Evaporative Cooler

The so-called indirect evaporative cooling technology is widely used in air conditioning applications.The thermal characterization of tube-type indirect evaporative coolers,however,still presents challenges which need to be addressed to make this technology more reliable and easy to implement.This experimental study deals with the performances of a tube-type indirect evaporative cooler based on an aluminum tube with a 10 mm diameter.In particular,the required tests were carried out considering a range of dry-bulb temperatures between 16℃ and 18℃ and a temperature difference between the wet-bulb and dry-bulb temperature of 2℃∼4℃.The integrated convective heat transfer coefficient inside the tube in the drenching condition has been found to lie in the range between 36.10 and 437.4(W/(m^(2)⋅K)).

面向数据中心的管式间接蒸发冷却装置制冷性能的实验研究

为研究间接蒸发冷却装置的性能及各参数的选择原则等,设计搭建了数据中心管式间接蒸发冷却系统,并通过实验研究了不同参数对系统间接蒸发冷却效率的影响。实验结果表明:一次风速与间接蒸发冷却效率总体成反比,当一次风速为2.2 m/s时,间接蒸发冷却效率为90.74%;随着二次风速增大,间接蒸发冷却效率先增大后减小,最佳的二次风速为3.1 m/s,间接蒸发冷却效率为80.03%;随着一次风入口温度升高,间接蒸发冷却效率同样先增大后减小,最佳一次风进口温度为29℃,间接蒸发冷却效率能够达到71.45%;间接蒸发冷却效率随着喷淋水流量增大而增大,最终稳定,为减少装置的总能耗,最佳的喷淋水流量为1.21 m^(3)/h,间接蒸发冷却效率可达83.51%。本文的研究结论可为相关间接蒸发冷却设备的设计与工艺优化提供一定的参考。

纳米溶液用于间接蒸发冷却器亲水改性的实验研究

针对目前高分子间接蒸发冷却器湿通道壁面润湿率较差从而引起换热效果不佳的问题,提出一种纳米镀膜聚丙烯(PP)间接蒸发冷却器,旨在改善其亲水性能,从而强化其传热传质过程。实验重点研究了纳米镀膜PP板的亲水性和耐久性,并探寻其布水效果。结果表明:镀膜后的PP板显示出优良的亲水性,水的静态接触角可减小到10°以下,同时该膜层具有较好的耐水性能,在经过长期水刷冲下,表面接触角稳定在30°左右。此外,在实验条件下,纳米镀膜芯体在1 min左右可达到80%以上的润湿率;实验中还发现,镀膜PP板会在表面形成多孔结构并具有保水性,可实现间接蒸发冷却器的间歇布水,在湿球效率保持稳定的情况下,其性能系数比传统的连续布水提高了54%。

“新工科”视域下科研成果转化为优质教学资源的探索——以管式间接蒸发空气冷却器研究为例

“新工科”建设是一场人才培养模式的重大变革,是对专业发展提出的新要求。将“管式间接蒸发空气冷却器”科研成果转化为优质教学资源,应用到课堂教学、课程设计、毕业设计、课程实训、技能大赛,提高了学生自主学习、工程创新的兴趣和能力,也是对教师在教学改革中提出的新要求。

立管式间接蒸发冷却器的结构与性能试验研究

为探索立管式间接蒸发冷却器可行性、结构与性能,设计了4组不同结构尺寸的冷却器并测试其降温性能,并对试验数据进行对比分析。结果表明,各试验冷却器温降均在6℃以上、湿球效率均在56%以上;增加换热面积可优化降温性能,冷却器单位面积处理风量宜控制在100~200 m^(3)/h之间;增大迎风面积、采用叉排布置增大流程可延长冷却时间,提高温降;增大管径可减小二次空气侧阻力,换热管宜采用30~50 mm管径圆管;采用管内直接布水与溢水相结合,并采用“上粗下细”的异径圆管,可保证换热管内壁形成稳定的贴附水膜,降温效果稳定。所得结果对立管式间接蒸发冷却器推广应用具有参考价值。

间接蒸发冷却空调传热传质过程研究进展

由于间接蒸发冷却空调中喷淋水的蒸发,二次空气与水发生了传热传质,这是一个复杂的耦合过程。本文简要介绍了间接蒸发冷却空调的运行原理,在焓湿图上分析了二次空气的变化过程,整理了二次空气、喷淋水、蒸发冷却器结构等因素对传热传质过程的影响,从实验和仿真两个方面概括了现阶段国内外的研究方法和成果,总结了现有传热传质过程研究的不足,指出了下一步研究方向。

基于图像处理法的间接蒸发冷却器喷淋布水效果的试验研究

针对如何提高间接蒸发冷却器的润湿特性,以改善实际工程应用中的布水均匀性的问题,搭建了芯体布水实验台,采用水基荧光显示和数字图像处理法,重点研究了喷淋时间(5~180 s)、喷淋流量(2~6 L/min)以及喷嘴高度(50~250 mm)对芯体中3个典型位置的金属铝箔板表面布水效果和润湿率的影响。结果表明:随着喷淋时间的增加,板面润湿率增加,但一定时间后,进入动态稳定期。在喷射角为58°、喷淋流量为5 L/min的工况下,芯体边缘处需喷淋60 s后达到布水稳定。喷嘴高度的变化对正下方和边缘处的板布水影响较明显,推荐的喷淋高度为150~200 mm。研究结果对间接蒸发冷却器的布水参数设计具有指导意义。

导湿织物对间接蒸发冷却器亲水性和热性能影响的实验研究

为了提高间接蒸发冷却器湿通道的亲水性和蒸发速率,避免局部干点或水膜过厚的问题,提出将导湿织物敷设于湿通道的壁面,研究了其亲水性和热性能。亲水性能的实验首先测定了织物的芯吸高度和湿扩散速率,再通过搭建芯体布水实验台,并采用数字图像处理法,研究了喷淋时间(5s~180s)、喷淋流量(2L/min~6L/min)以及喷嘴高度(50mm~250mm)对芯体中三个典型位置的敷布铝板表面润湿率的影响。利用导湿织物的保水性,探究了间歇喷淋下(喷淋15s,间隔15min)湿通道的热性能。结果显示:随着喷淋时间、喷淋流量、喷淋高度的增加,边缘板的润湿率显著增加,之后达到稳定。在喷射角为58°、喷淋流量为5L/min、喷淋高度为100mm~150mm的工况下,芯体喷淋30秒后可达到完全润湿。间歇喷淋下出口温度和壁温均呈周期性变化,性能系数(COP)是连续喷淋下的6.52倍。说明导湿织物配合间歇喷淋可以显著改善湿通道亲水性并大幅提升能效。研究结果对亲水型间接蒸发冷却器的高效运行和设计具有一定的指导意义。

间接蒸发冷却换热器模型开发及验证

为了研究间接蒸发冷却换热器通过非直接接触方式将二次空气直接蒸发的冷量传递给一次空气的换热过程。本文采用有限元法构建了间接蒸发冷却换热器模型,根据换热器入口条件迭代计算一次空气和二次空气的出口状态,引入了换热器表面可湿性系数及空气入口状态计算以提升模型精度,通过实验数据验证,模型在干工况的平均相对误差为1.99%,在湿工况的平均相对误差为3.95%。同时基于换热器模型分析了换热芯结构参数对换热量的影响。结果表明换热芯宽度减小21.3%会导致换热量下降20.4%,换热芯长度减小21.3%会导致换热量下降9.3%,换热芯高度减小50%会导致换热量下降50.1%,换热板厚度增大50%会导致换热量下降1.4%,在实际应用中需结合制冷量需求合理设计换热芯结构尺寸。

管式间接蒸发冷却器传递过程的解析解及验证

根据换热器计算理论，结合管式间接蒸发冷却器中热湿交换过程的特点，将其抽象为管束内一次空气不混合，管束外二次空气和水膜横向混合的叉流换热器.计及二次空气和水膜的热湿交换，建立了描述换热器中热湿交换过程的理论模型，利用实验测出的边界条件对基本方程组进行求解,得到了一次空气、水膜温度及二次空气焓在空间分布的解析表达式.用试验结果对理论计算值进行了验证，说明建立的理论模型具有较好的可靠性．

板式间接蒸发冷却器热工特性的实验研究

对自行研制设计的间接蒸发冷却换热试件开展了实验,研究了影响换热器换热性能的因素。结果表明:板式间接蒸发冷却器换热效率随二次空气入口的速度升高、一次空气入口的温度、二次空气入口的湿球温度升高而变大,随一次空气入口的速度变大而变小。实验结果对于深入认识间接蒸发冷却器的换热机理及开展换热器的优化设计有着很大的指导意义。

包覆吸水性材料椭圆管式间接蒸发冷却器的理论与实验研究

从吸水性材料、换热器结构及布水方式入手,设计了采用功能性纤维套、铝箔椭圆管和间歇性供水方式等强化换热措施的间接蒸发冷却器结构。功能性纤维套采用异形涤纶和Lanseal纤维混纺而成,大大加强了水膜导热和水膜表面的蒸发能力;间歇性供水方式保证了管外纤维套凹坑及纤维凹槽不会被水膜堵塞,提供了足够的换热面积;使用铝箔椭圆管并对排列的几何参数进行优化设计,使间接蒸发冷却器的换热性能达到最优化。实验结果表明这种新型管式间接蒸发冷却器和板式间接蒸发冷却器有相近的换热效率E,但阻力明显小于板式。

对于管式间接蒸发冷却器改进流程的分析与验证

将间接蒸发冷却器的一、二次空气侧流程串联,以间接蒸发冷却器的二次空气侧取代直接蒸发冷却段,根据这种思路将其应用到管式间接蒸发冷却器中,结合焓湿图对其进行简要的理论分析;在所制作的试验样机下,结合具体试验数据及焓湿图,对其改进流程后的运行过程进行简要的分析说明,来验证其可行性。得出与两级间接-直接蒸发冷却空调机组相比,降温效果差距更大,因此对这样的机组进行产品开发实际可行性意义不大,现今所应用的管式间接-直接蒸发冷却空调机组较为合理。

间接蒸发冷却器的设计计算方法

介绍了以二次空气湿球温度为依据的间接蒸发冷却器的设计计算方法，并对实验工况进行了计算，计算值与实验值对比的结果是令人满意的。

露点间接蒸发冷却器分析

对露点式间接蒸发冷却器进行了转换关系分析,并且根据实测数据计算出了冷却器进出口各部分大小,露点式间接蒸发冷却器的效率和效比都比其它蒸发冷却器大的原因,并得出了结论。

管式间接-直接组合式蒸发冷却空调系统的工程应用分析

简要介绍对比了几种间接蒸发冷却器的性能特点,并指出管式间接-直接组合式蒸发冷却空调系统的主要形式及分区依据。着重对新疆、甘肃、山西等地的管式间接-直接两级或三级蒸发冷却空调系统的应用情况进行介绍,提出实际工程中机组运行出现的问题,并对具体问题提出改进措施。

间接蒸发冷却器热工计算数学模型及验证

对几种间接蒸发冷却器的热工计算数学模型进行了简要介绍和对比 ,并对其中两种计算方法进行了实验验证 ,结果表明周孝清、陈沛霖提出的方法更适用于工程实践。

露点间接蒸发冷却器湿通道侧材料亲水性研究

探讨露点间接蒸发冷却器湿通道侧的亲水性材料的性能。通过测试6种亲水性材料样品的芯吸高度、滴水扩散性、吸湿放湿性及表面结构,对材料的亲水性能进行验证对比。试验证明:聚合物纤维材料、Coolpass纤维材料吸放湿性能较好,在水分毛细作用下具有更大的扩散能力和更好的蒸发能力。认为:选用优良的亲水性材料可大幅挖掘露点间接蒸发冷却系统的效率潜力。

露点间接-直接蒸发冷却空调特性及换热分析

从热质交换和流体力学的角度分别对露点间接-直接蒸发冷却空调机组的结构和原理进行了分析.结果表明这种空调机组与传统露点间接蒸发冷却器相比,温降幅度大,可以进一步逼近室外空气的露点温度,是露点间接蒸发冷却技术的一个新发展.同时利用降液膜蒸发理论和界面汽化热阱效应对蒸发冷却传热传质过程的影响进行了分析,指出其对蒸发界面均起到强化传热的作用,进而加强了基于露点板式间接两级蒸发冷却空调机组的温降效果.