适于系统仿真的冷却塔模型及其实验验证

合集下载

适于系统仿真的冷却塔模型及其实验验证

m 3 的函数 ,后者可定义为 :
m3
=
ma
mw
,i
cp ,w cs
(5)
式中 cs 为平均饱和比热容 ,等于进出口水饱和
焓值差与进出口水温差之比。
又根据经验关系式[4 ]有
N TU = c
m w ,i 1 + n ma
(6)
式中 c , n 为反映冷却塔热湿交换的系数 ,由具体
冷却塔性能决定。
凝热 ,在大多数情况下可通过冷却水循环回路中的冷却塔向外排放。有关冷却塔的运行特性 ,人们已经进行过大量研究。最早对冷却塔进行理论分析的是 Merkel ,其研究结果[1 ] 成为日后人们分析冷却塔热湿特性的基础。随后 ,学者们根据各自不同的研究目的和使用目标建立了大量的冷却塔模型 , 有些是基于详尽的传热传质理论 ,为设计和选型服务[2 ] ;有些是基于经验关联式的简单模型 ,参数辨识量较大[3 ] 。本文在前人的研究基础上 ,建立了基于清晰物理概念的简单的冷却塔数学模型 ,该模型模拟冷却塔内空气和水的热湿交换特性及动态响应 ,参数辨识量小 ,适合于系统仿真研究。 1 冷却塔的数学模型
当地空气状态参数 ,即可计算单台冷却塔的出水温
度、流量、排出空气的状态参数和风机能耗 ,以及积
水池即冷却塔的排水温度和所有风机的总能耗。
以 TRNS YS 为仿真平台的仿真模拟程序计算框图
见图 3 。
图 3 冷却塔仿真模拟程序框图
2 冷却塔模型的参数辨识在本文的冷却塔模型中 ,反映空气和水热湿交
32 ℃,湿球温度 27 ℃,冷却能力 2 721 kW ,循环水量 7 800 L/ min 。每台冷却塔中有 3 台定风量风机 ,单台风机风量 1 100 m3/ min ,功率 14 kW ,在实际运行时采取 3 台风机同时联动的控制方式。为减小对制冷机的压力 ,冷却水泵布置在冷却水回水侧。冷水采用二次泵系统 ,但初级、次级泵都为定流量泵 ,当负荷发生变化时 ,通过调整次级泵运行台数进行控制。水系统示意图见图 5 ,当室外气温较低时 ,为防止冷凝器冻结 ,可开启旁通阀 1 。

冷却塔进出水温模拟实验报告

冷却塔进出水温模拟实验报告本次实验是利用实验室提供的装置模拟冷却塔在实际工作中的进出水温度变化情况。

实验过程中，我们按照实验操作规程，通过改变进水流量、放开溢流口、调节加热器功率等方法模拟不同的工作条件，观察并记录出水温度的变化情况。

首先，我们将进水流量调节至1.2L/min，该流量下冷却塔的出水温度约为40℃，出水流量为1.2L/min，水的温度并没有急剧变化，说明冷却效果不错，可以满足一般的工作需求。

接着，我们将进水流量逐渐增加，观察出水温度的变化情况。

当进水流量达到2.0L/min时，出水温度明显下降至32℃左右，这说明进水流量对冷却效果有着较大的影响，需要根据实际情况进行合理的调节。

其次，我们放开溢流口，观察出水温度的变化情况。

在水位没有上升到溢流口的位置时，出水温度基本不变，这说明当水量在容器内没有急剧变化时，进出水温度也不会发生明显的变化。

当水位上升到溢流口位置时，出水温度迅速下降，说明溢流口起到了调节水位的作用，并通过这种方式影响冷却效果。

最后，我们调节加热器功率，观察出水温度的变化情况。

在加热器功率较低的情况下，出水温度上升缓慢，说明加热器较为稳定。

但当加热器功率调节至较高的水平时，出水温度上升迅速，并可能出现过热的情况，这提示我们需要合理调节加热器功率，以避免出现不良的冷却效果或其他安全隐患。

总的来说，本次实验通过模拟不同的工作条件，观察与记录出水温度的变化情况，为工程师在实际工作中调节控制参数提供了一定的参考依据。

在实际应用中，需要根据具体情况加以综合考虑，选择合适的参数，以达到最佳的冷却效果。

冷却塔模型的抗震计算与试验研究的开题报告

冷却塔模型的抗震计算与试验研究的开题报告一、研究背景随着现代化建筑的快速发展，冷却塔作为热电厂、核电厂等大型工业设施中必需的一部分，其在工业领域中的重要性越来越突出。

同时，冷却塔作为一种大型设备，因其高度较大，应用场合又较为特殊，容易受到地震等自然灾害的影响。

因此，对其进行抗震计算及试验研究，对于确保设施的安全、稳定运行具有重要的现实意义。

目前，国内外针对冷却塔的抗震研究已经开展了较多的研究。

但是，由于冷却塔结构体量庞大，形态复杂，加之受到自然灾害等因素的影响，针对其抗震计算及试验研究仍存在一些问题与挑战。

因此，本研究拟围绕冷却塔模型的抗震计算及试验研究进行深入探究，以期为推动该方向的研究与应用提供可靠的理论基础和实践指导。

二、研究内容及目标本研究计划基于现有冷却塔模型，运用有限元分析方法，建立冷却塔模型的抗震计算模型。

同时，通过实验模拟和分析，探究冷却塔模型在地震影响下的弹塑性响应特征，并提出相应的抗震措施。

具体研究内容如下：1. 借助于国内外现有的冷却塔结构设计标准与规范要求，对冷却塔模型进行几何结构的建模、材料参数的确定和边界条件的确定，以建立理论计算模型。

2. 运用有限元方法建立冷却塔模型抗震计算模型，并对其计算结果进行分析和研究。

3. 针对冷却塔模型的弹塑性响应特征，设计和开展相关的抗震试验并对其结果进行研究分析，以验证计算模型的准确性和可靠性。

4. 根据试验结果，提出相应的抗震措施与建议，以提高冷却塔模型在地震条件下的安全性能。

本研究旨在建立一套完整、科学、可靠的冷却塔模型抗震计算及试验研究方案，为工程师、设计师和研究人员提供有益的参考和实践指导。

三、研究方法本研究将采用以下方法：1. 建立冷却塔模型的几何结构模型和材料模型。

2. 采用有限元方法建立冷却塔模型的抗震计算模型，并进行理论研究和分析。

3. 设计冷却塔模型的抗震试验并进行实验模拟和测试。

4. 运用统计学和数值计算方法，对试验结果进行分析和研究，提出相应的结论和建议。

空调冷水系统的仿真数学模型及实验分析

制冷空调 Refrigeration Air Conditioning
与电力机械 & Electric Power Machinery
计算机应用与 IT 技术
空调冷水系统的仿真数学模型及实验分析
张成义，孙金鹏，朱启振，孙德锋
（山东电力工程咨询院有限公司，山东济南 250013）
摘要：引入稳态流体管网的解算方法，建立了翅片管表冷换热器、板式换热器的数值传热模型，利用 FOR TR AN 语言编制了相应程序。基于实验室的空调系统，在冬季供暖工况下对该模型进行了验证，模拟值与实测值的误差在 10%以内。在不同工况下对系统热力特性进行了数值模拟，得到了热源侧供水温度、空调机组进风温度以及用户侧流量三者与系统换热量的函数关系，对空调系统的节能控制策略提供了参考。
2 46.130 45.526 - 1.31 38.313 38.055 - 0.67 34.608 34.387 - 0.64
１．５￣７．５ｍ３／ｈ范围内变化，用户侧供回水
3 47.881 47.229 - 1.36 39.302 39.083 - 0.56 35.809 35.233 - 1.61 4 48.564 47.895 - 1.38 38.875 38.830 - 0.11 35.807 34.779 - 2.87 5 49.153 48.527 - 1.27 38.615 38.859 0.63 35.864 34.718 - 3.20 6 49.868 49.297 - 1.15 38.495 39.038 1.41 35.985 34.773 - 3.37 7 50.694 50.160 - 1.05 38.419 39.096 1.76 36.129 34.571 - 4.31 8 51.023 50.518 - 0.99 37.644 38.439 2.11 35.847 33.585 - 6.31 9 51.759 51.258 - 0.97 37.273 38.849 4.23 35.769 33.773 - 5.58 10 52.612 52.253 - 0.68 37.327 38.478 3.08 35.989 34.263 - 4.80

火电厂循环水冷却塔冷却性能的实验研究

作者简介：曾宪平（９４）男，１８・，硕士，主要从事火电厂冷却水系统及冷却塔热力计算研究。
３６６
汽
轮
机
技
术
实验工况
第５３卷
表１
ｌ实验装置及实验
在无环境侧风下对运行的模型塔进行了测试，出模型得
塔的一些基础数据，用于分析循环水温、环水量等因素对循于冷却塔性能的影响，评价不同环境工况因素对冷却塔冷却
流湿式冷却塔，人们却对它缺乏足够的认识与重视，对于循环水冷却系统冷却性能的研究比较少。由于缺乏对冷却塔
节能潜力的认识，多电厂忽略冷却塔维护和监督，冷却很对
区，因配水区冷却水分布对填料区冷却性能有较大的影且
器的真空，进而影响火电机组的循环热效率。在火电厂循环水冷却系统中，为目前国内的主流塔型的自然通风逆作
水冷却负荷分别约为冷却塔总冷却负荷的５～１％、５％０６％
一
７％和２％～３％，０００因此冷却塔主要传热传质区为填料
第５３卷第５期
２１０１年１Ｏ月
汽
轮
机
技
术
Ｖ０．３Ｎｏ５１５．０ｃ．０１ｔ２１
ＴＵＲＢＩＮＥＴＥＣＨＮ０Ｌ０ＧＹ
火电厂循环水冷却塔冷却性 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 的实验研究
曾宪平，潘雯瑞，翁建华，任建兴
（上海电力学院能源与环境工程学院，上海２０９）０００

电站冷却塔可视模拟实验系统研究毕业论文

电站冷却塔可视模拟试验系统研究摘要冷却塔广泛地应用于国民经济的许多部门，如电力、石油、化工、钢铁和轻纺等。

本论文所讨论的是电力部门广泛应用的双曲线自然通风逆流湿式冷却塔。

本文先对冷却塔的发展、工作原理与其分类作了简要阐述，并对自然通风逆流湿式冷却塔的主要组成部分与其原理、热力计算、空气动力计算作了简要分析。

冷却塔的尺寸设计是建立在模化理论基础上的，冷却塔实验研究属于模化试验，所以在第三章对实验系统的模化作了较详细的理论分析。

本文着重对冷却塔的具体零部件的设计、安装、测试实验作了详细的论述。

在具体零部件的设计部分，由于实际场地、制造工艺、制造成本等因素的限制，本文对理论设计的部件，部分作了尺寸、样式、材料等调整。

在冷却塔的具体零部件安装部分，本文主要介绍了安装方法、流程以与安装过程中遇到问题的解决方法。

在测试试验部分，提出了重点测试参数，即空气干湿球温度、冷却塔模型进出量和空气量，风速等测试方法。

根据空气动力涡流装置安装前后，塔筒的风速对比图，最后进行分析得出结论。

关键词冷却塔；模化；流场；实验Simulating Experiment and Systematic Researching for the Power-Station CoolingTowerAbstractThe cooling tower is widely applied to a lot of departments of national economy, for instance electricity, petroleum, chemical industry, steel and light textile, etc.. What was discussed in the paper is the hyperbolic wet counter-flow cooling tower of natural draft, which is used widely in electric power department.At first we have given a simplistic introduction about the development of cooling tower, and explained how it works in general condition. Because different type of cooling tower has different specific characters, so for natural ventilation reverse flow wet cooling tower, we gave a specific discussion about its components and the principles of how it works. Besides, we also calculated the heat exchanged in the system and parameters about air dynamic. The design of cooling tower is based on the principles and experiment, as for the details of the experiment; we have given a specific analysis, in chapter 4. In this passage, we also gave a discussion about the design and fixation of important parts, with specific workplace, processing of parts, such as the dimension style, material andso on.As for the fixation of pares, we gave a practices instruction about the methods, and the process of fixation and some advices also have been given to some available problems when fixation in order to analyze the status of cooling tower.Because one of the most important tasks is to measure the parameters about the cooling tower, we also discussed which parameters are more important than others, and how to measure them. In the final, we drew and analyzed some diagrams with parameters measured and achieved reasonable conclusions.Keywords cooling tower； modeling； flow field ； experiment目录摘要IAbstractII第1章绪论61.1 课题背景61.2 课题任务7第2章冷却塔概述92.1 冷却塔的发展92.2 冷却塔的工作原理与分类92.2.1 电站冷却塔简介92.2.2 冷却塔的分类102.2.3 自然通风逆流式冷却塔的组成11第3章可视实验系统具体零部件的设计133.1 冷却塔塔体的设计133.2 模化143.2.1 几何相似153.2.2 模型风速计算163.3 冷却塔具体零部件设计193.3.1 塔体203.3.2 风道233.3.3 支架263.3.4 风机263.3.5 配水系统263.3.6 淋水装置283.3.7 实验桌293.3.8 导流板31第4章可视实验系统的具体安装324.1 实验平台安装过程324.2 安装后实验平台实物图35第5章测试实验375.1 实验任务375.2 实验测量参数和测量仪器375.2.1 实验测量参数375.2.2 试验测量仪器和测点位置375.3 观察实验395.4 测试实验415.4.1 数据的测量415.4.2 试验数据分析415.4.3 试验结论43结论44致45参考文献46附录A 外文文献48附录B中文翻译60第1章绪论1.1课题背景作为电厂热力循环的重要冷端设备,冷却塔工作性能的优劣对其安全、经济性有重要的影响。

逆流式冷却塔热力过程建模与仿真

逆流式冷却塔热力过程建模与仿真逆流式冷却塔是一种广泛应用于化工、电力、石化、钢铁等行业的现代化、高效冷却设备。

在工业中，热量转移是一个非常基本的过程之一。

逆流式冷却塔通过将热湿空气与冷却水接触，通过传热与传质过程，将热量转移至水中，从而降低气体温度以获得冷却的效果。

在逆流式冷却塔的热力过程中，建模与仿真是非常重要的工作。

逆流式冷却塔的热力过程建模可以通过以下步骤进行：1. 确定热力过程的物理和化学性质逆流式冷却塔的热力过程的物理和化学性质包括湿空气的组成、压力、温度，水的流量、温度、浓度等。

确定这些参数是建模的第一步。

2. 确定热力过程的控制方程逆流式冷却塔的热力过程根据物理和化学性质可建立一系列的控制方程。

这些方程可以利用传热与传质的基本原理进行推导，例如质量守恒、能量守恒方程等。

3. 建立数学模型根据控制方程，可以建立相关的数学模型。

这些模型可以是代数模型、微分方程模型等。

例如，在基于质量守恒和能量守恒方程的模型中，可以建立联立的代数模型和微分方程模型，通过数值计算的方法来解决。

4. 确定模型参数建立数学模型后，需要对模型中的参数进行确定。

这些参数包括传热和传质系数、塔床的高度、塔床的有效面积等。

5. 利用数值计算方法对模型进行仿真通过数值计算方法，可以对建立的数学模型进行仿真。

例如，可以使用MATLAB、ANSYS等软件对模型进行计算。

通过建立逆流式冷却塔的热力过程模型进行仿真，可以模拟冷却塔的运行过程，预测塔的温度、压力、湿度等动态响应。

通过仿真，可以优化逆流式冷却塔结构参数，达到最优的冷却效果。

此外，通过建立逆流式冷却塔的热力过程模型，有助于深入理解热传递与物质传递的基本原理，从而推广和应用于其他行业。

总之，逆流式冷却塔的热力过程建模与仿真是非常重要的工作，对于实现高效、节能的冷却效果具有重要意义。

建议在实际生产中，加大对建模与仿真的研究力度，推广应用于工业领域，以提高生产效率和保护环境。

空调冷水系统的仿真数学模型及实验分析

计算机应用与ＩＴ技术
空调冷水系统的仿真数学模型及实验分析
张成义，孙金鹏，朱启振，孙德锋
（山东电力工程咨询院有限公司，山东济南２０１５０３）
摘要：引入稳态流体管网的解算方法，立了翅片管表冷换热器、式换热器的数值传热模建板
ｈ一分支的附加作用压头或自然循环作用力；
ｈ＝１【（ｐｌ …ｈ …ｈ）
，
数及压降的计算式进行了总结，并对它们各自的优缺点做了探讨。本文的工作是引入管网解算的基本方法，
利用空调系统中换热器中已有的经验关联式，建立空
调系统的节能控制策略提供了参考。
关键词：空调；管网；仿真；冷水系统
●
，－＿－＿＿＿＿－－－－－－＿＿－－－－－－－＿＿＿－．－－＿＿＿－－＿－－－＿－＿＿＿＿＿＿Ｉ－－－－－－＿＿＿－－－＿＿－－－ ● ● ● ＿－ ● －－＿＿－ ●
ＡＧＯ（）１
Ｃ（ｌ一Ｆｐ络图论的原理，１］给出了流体管
网计算和调节的数值计算方法；文献［分别建立了表２】
冷器和风机盘管在大温差下的性能方程，定量分析了冷水大温差对表冷器及风机盘管性能的影响；文献［】３对国内外翅片型表冷器换热及压降关联式的研究进行了总结，并对不同翅片表冷器的性能进行了评价；文献

冷却塔冷却能力建模与分析

冷却塔冷却能力建模与分析作者：王钊严少刚来源：《工业技术创新》2019年第04期摘; ;要：冷却水系统中对冷却塔采用的速率模型和平衡级模型，是对冷却塔冷却的传热和传质能力进行分析的基础。

通过对某石油化工企业冷却塔的速率模型进行分析发现：在冷却塔底部7 m到0 m区间，空气温度均低于冷却水温度，传热温差从2.2℃逐步降低至0.4℃，空气分压均低于冷却水饱和蒸气压，传质推动力在0.624～0.927 kPa范围内先降低后增大，表明提高传热温差和传质推动力均有利于降低冷却水温度。

通过平衡级模型分析发现：当风量在242 726～600 000 Nm3/h范围内时，冷却效率随着风量的提高而显著上升;当湿球温度在8～30℃范围内、干球温度在20～40℃范围内时，温度越高，冷却效率越低;当传质效率在0.3～1范围内时，传质效率越高，冷却效率越高;当进水温度在35～40℃范围内时，温度越高，冷却优势越明显。

建模和分析过程阐明了冷却塔内传热传质机理及风量、干球温度、湿球温度对冷却塔冷却能力的影响，对冷却塔节能优化工作有借鉴作用。

关键词：冷却塔;速率模型;平衡级模型;传热传质;石油化工中图分类号：TQ025 ; 文献标识码：A; ; ; 文章编号：2095-8412 （2019） 04-079-07工业技术创新 URL： http： //; ; DOI： 10.14103/j.issn.2095-8412.2019.04.015引言冷却水系统作为石油化工企业的重要公用配套系统，其运行效果对石油化工装备能否可靠、稳定运行具有重要影响。

冷却塔是冷却水系统的重要组成部分，其功能主要是降低冷却水溫度、恢复冷却水系统制冷能力，为生产工艺的平稳运行提供保障。

在冷却塔传热传质机理方面，相关研究者提出了获得传热传质系数的方法。

Merkel[1]提出了冷却塔内传热传质机理，为后续的研究奠定了理论基础。

Parker和Treybal[2]提出了首套逆流冷却塔的设计方法，利用Lewis因子推导出空气与水膜界面处传热系数与传质系数的关系式，并在模拟计算时提出如下三点假设：1）Lewis因子为1;2）饱和湿空气的焓值与空气—水膜界面处的水膜温度呈线性关系;3）忽略喷淋水蒸发量。

基于仿真和试验的U形件热冲压模具冷却系统的验证

收稿日期：２０１８－０６－１５作者简介：许冰，男，博士生，高级工程师，从事汽车车身结构研发㊂Ｅ⁃ｍａｉｌ：Ｂｉｎｇｘｕ＠ｓｇｍｗｃｏｍｃｎ㊂ＤＯＩ：１０１９４６６／ｊｃｎｋｉ１６７４－１９８６２０１８０７００１基于仿真和试验的Ｕ形件热冲压模具冷却系统的验证许冰１，崔俊佳２，欧航２（１上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西柳州５４５０００；２湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室，湖南长沙４１００８２）摘要：以２２ＭｎＢ５热成形钢为材料，基于类Ｂ柱零件Ｕ形件，研究热冲压模具冷却系统设计制造㊁工艺试验以及性能验证㊂基于传统经验公式，计算得到冷却水道尺寸以及相对位置等重要设计参数，并制造出热冲压模具；建立共轭传热仿真模型，实现Ｕ形件在设计模具内保压淬火过程的数值模拟，保压１０ｓ后模具表面和成形件表面最高温度出现在侧壁，最高温度为３８８Ｋ㊂利用开发的热冲压模具，开展Ｕ形件冷冲压后保压淬火试验，用热电偶记录的模具表面３个测量点温度分布情况与模拟结果吻合良好，用红外测温仪记录的不同保压时间下成形件表面温度变化情况与模拟结果吻合良好，验证了仿真模型的准确性㊂通过在成形件上截取拉伸试样进行力学性能测试验证冷却系统工作性能，基于传统经验设计方案的试样的抗拉强度达到１５０４ＭＰａ；微观分析结果显示在模具内保压淬火后成形件的金相组织为大量马氏体和极少量贝氏体的混合组织，说明冷却系统性能良好㊂关键词：Ｕ形件；热冲压模具冷却系统；性能验证中图分类号：Ｕ４６６㊀文献标志码：Ａ㊀文章编号：１６７４－１９８６（２０１８）０７－００１－０５ＶｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆＵ⁃ｓｈａｐｅＰａｒｔＨｏｔＳｔａｍｐｉｎｇＤｉｅＣｏｏｌｉｎｇＳｙｓｔｅｍＢａｓｅｄｏｎＳｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔＸＵＢｉｎｇ１，ＣＵＩＪｕｎｊｉａ２，ＯＵＨａｎｇ２（１ＳＡＩＣＧＭＷｕｌｉｎｇＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅＣｏ．，Ｌｔｄ．，ＬｉｕｚｈｏｕＧｕａｎｇｘｉ５４５０００，Ｃｈｉｎａ；２ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＡｄｖａｎｃｅｄＤｅｓｉｇｎａｎｄＭａｎｕｆａｃｔｕｒｅｆｏｒＶｅｈｉｃｌｅＢｏｄｙ，ＨｕｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＣｈａｎｇｓｈａＨｕｎａｎ４１００８２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ２２ＭｎＢ５ｈｏｔ⁃ｆｏｒｍｉｎｇｓｔｅｅｌｗａｓｕｓｅｄａｓｔｈｅｍａｔｅｒｉａｌ，ａｎｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅＢ⁃ｐｉｌｌａｒｐａｒｔｓｎａｍｅｌｙＵ⁃ｓｈａｐｅｄｐａｒｔｓ，ｔｈｅｈｏｔｓｔａｍｐｉｎｇｄｉｅｃｏｏｌｉｎｇｓｙｓｔｅｍｄｅｓｉｇｎ，ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ，ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｎｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｅｍｐｉｒｉｃａｌｆｏｒｍｕｌａ，ｉｍｐｏｒｔａｎｔｄｅｓｉｇｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓｓｕｃｈａｓｃｏｏｌｉｎｇｗａｔｅｒｃｈａｎｎｅｌｓｉｚｅａｎｄｒｅｌａｔｉｖｅｐｏｓｉｔｉｏｎｗｅｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄ，ａｎｄｔｈｅｈｏｔｓｔａｍｐｉｎｇｄｉｅｗａｓｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｄ；ｔｈｅｎａｃｏｎｊｕｇａｔｅｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｔｏｓｉｍｕｌａｔｅｔｈｅｑｕｅｎｃｈｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｏｆＵ⁃ｓｈａｐｅｄｐａｒｔｓｉｎｔｈｅｄｅｓｉｇｎｅｄｄｉｅ．Ｔｈｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｑｕｅｎｃｈｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｔｈｅｍｏｌｄａｎｄｔｈｅｆｏｒｍｅｄｐａｒｔａｐｐｅａｒｓｏｎｔｈｅｓｉｄｅｗａｌｌａｆｔｅｒ１０ｓｈｏｌｄｉｎｇｔｉｍｅ，ａｎｄｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｓ３８８Ｋ．Ｗｉｔｈｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｅｄｈｏｔｓｔａｍｐｉｎｇｄｉｅ，ｔｈｅＵ⁃ｓｈａｐｅｄｐａｒｔｗａｓｆｏｒｍｅｄｆｏｌｌｏｗｅｄｂｙｑｕｅｎｃｈｉｎｇｉｎｓｉｄｅｔｈｅｔｏｏｌｓ．Ｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓａｔｔｈｅｔｈｒｅｅｍｅａｓｕｒｉｎｇｐｏｉｎｔｓｏｆｔｈｅｅｖｅｎｌｙｒｅｃｏｒｄｅｄｍｏｌｄｓｕｒｆａｃｅａｇｒｅｅｄｗｅｌｌｗｉｔｈｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓ．Ｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｈａｎｇｅｓｏｆｔｈｅｍｏｌｄｅｄｐａｒｔｓａｔｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｈｏｌｄｉｎｇｔｉｍｅｓｒｅｃｏｒｄｅｄｂｙｔｈｅｉｎｆｒａｒｅｄｔｈｅｒｍｏｍｅｔｅｒａｇｒｅｅｄｗｅｌｌｗｉｔｈｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓａｓｗｅｌｌ，ｖｅｒｉｆｙｉｎｇｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｏｖｅｒｉｆｙｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｃｏｏｌｉｎｇｓｙｓｔｅｍ，ｔｅｎｓｉｌｅｔｅｓｔｓｗｅｒｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄｗｉｔｈｔｈｅｓａｍｐｌｅｓｆｒｏｍｔｈｅｆｏｒｍｅｄｐａｒｔ．Ｔｈｅｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｔｈｅｓａｍｐｌｅｕｎｄｅｒｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｏｆｔｈｅｄｅｓｉｇｎｓｃｈｅｍｅｒｅａｃｈｅｓ１５０４ＭＰａ，ｔｈｅｍｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃａｎａｌｙｓｉｓｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｆｏｒｍｅｄｐａｒｔａｆｔｅｒｑｕｅｎｃｈｉｎｇｉｓａｍｉｘｔｕｒｅｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆａｌａｒｇｅａｍｏｕｎｔｏｆｍａｒｔｅｎｓｉｔｅａｎｄａｖｅｒｙｓｍａｌｌａｍｏｕｎｔｏｆｂａｉｎｉｔｅ，ｗｈｉｃｈｉｎｄｉｃａｔｅｓａｇｏｏｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｃｏｏｌｉｎｇｓｙｓｔｅｍ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｕ⁃ｓｈａｐｅｄｐａｒｔｓ；Ｈｏｔｓｔａｍｐｉｎｇｄｉｅｃｏｏｌｉｎｇｓｙｓｔｅｍ；Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ０㊀引言由于高强钢板比强度高㊁综合力学性能好，在同等安全系数下，可以有效地减轻汽车质量而在汽车行业中得到广泛应用㊂然而，与普通钢板相比，高强钢板件室温成形存在容易开裂㊁起皱㊁回弹大等缺陷而极大地限制了它在汽车行业中的发展㊂热冲压技术是将加热至奥氏体后的钢板进行成形并保压㊁淬火的一项板材成形技术，可以实现复杂型面高强钢板的成形㊂热冲压模具中加入冷却管路可以实现模具的快速冷却，最早出现的冷却系统为直通式，冷却水通道通常为直线型，主要依靠钻孔来实现［１－２］㊂研究表明［３］：加入直通式冷却系统的模具可以使板料温度在８ｓ内降低到Ｍｆ点以下，且模具温度始终低于１００ħ㊂对于简单型面模具来说，直通式冷却系统具有加工方便㊁成本低等优点，但对于复杂型面，不能保证水管距离型面高度一致，导致板料各位置散热不均衡，成形件各位置力学性能不一致，出现强度和硬度过小点㊂混排式冷却系统可以有效地解决板料位置散热不均衡问题㊂哈尔滨工业大学邢忠文设计的盒型件混排式冷却系统，凸模采用分体式月牙形冷却管路，在规定时间内可以有效地对高温板料进行降温，同时研制了高强钢板热成形温度控制系统［４－５］㊂型腔式冷却系统是将凸㊁凹模型面加工成一个厚的片体，将片体嵌入到模具座中㊂ＭＧＬＥＥ等［６］应用自行研制的型腔式模具对高强钢板进行热冲压试验，试验结果证明模具可以有效地冷却板料㊂文中以Ｕ形件热冲压模具冷却系统为研究对象，基于经验公式确定冷却水道的尺寸和位置等重要设计参数；建立共轭传热仿真模型，对Ｕ形件冷成形后保压淬火过程进行数值模拟，指导冷却系统设计；开展Ｕ形件冷成形后模内保压淬火工艺试验，通过热电偶和红外测温仪对不同保压时间下模具和成形件的温度进行记录，通过力学性能测试和微观分析对冷却系统工作性能进行验证分析㊂１㊀共轭传热数值模拟１１㊀材料材料属性包括模具㊁钢板的物性参数，其中钢板采用２２ＭｎＢ５，模具采用５ＣｒＭｎＭｏ，板料的化学成分如表１所示㊂表１㊀２２ＭｎＢ５钢的典型化学成分（质量分数）［２］％ＣＳｉＭｎＰＳＮＡｌＣｒＢＴｉ０．２３０．２５１．２３０．０１６０．００２０．００４６０．０４１０．１８０．００２３０．０４２１２㊀Ｕ形件热冲压模具冷却系统设计冷却系统的设计包括模具冷却系统管道的结构设计㊁冷却水管尺寸参数㊁进出水回路的设计以及水管与模具的连接方式的设计㊂根据Ｕ形件的设计参数，设计模具的模面，管路沿长度方向进行通路设计，且与模面平行㊂在传热学原理㊁能量守恒定律基础上，结合热冲压工艺及试验的特点，对冷却系统水管的参数进行初步计算㊂其中包括：冷却管道的直径㊁管道的数目及管路之间的位置关系㊂经裁剪的冲压板料可知，冲压板件长２２０ｍｍ，宽１５０ｍｍ，厚度为１２ｍｍ，圆形冷却管道直径计算公式［７］如下：ｄ＝３４ｎｍＣｐ（Ｔ１－Ｔ２）πＣｗΔＴｖｔｕγ（１）其中：ｍ为冲压件的单个质量；Ｃｐ为模具的比热，设为０４６ｋＪ／（ｋｇ㊃Ｋ）；Ｔ１为冲压件开始淬火的温度；Ｔ２为冲压件淬火结束时的温度；Ｃｗ为水的比热容，此时为４１７４ｋＪ／（ｋｇ㊃Ｋ）；ΔＴ为冷却水流入和流出时的温度之差；ｔｕ指单位时间，为３６００ｓ；γ指水的密度㊂将以上参数代入式（１）可以求得冷却管道的直径为８ｍｍ；根据经验，冷却管道的管壁面积要接近冲压件与模具接触的面积，因此可以算出冷却管道的数目至少为１６根，凹模㊁凸模各取８根；冷却管道到模面的距离一般为管道直径的２倍左右，文中取管道中心到模面的距离为１４ｍｍ；相邻管道之间的距离一般设计为管道直径的３倍，在这里设计为２４ｍｍ㊂由于冲压件取较为简单的Ｕ形件，所以管道比较容易加工，都是平行于模面的直通孔㊂Ｕ形件热成形模具和冷却水管的分布如图１所示㊂图１㊀模具及冷却系统２㊀共轭传热数值模拟２１㊀有限元模型建立有限元网格采用ＩＣＥＭ－ＣＦＤ（ＴｈｅＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｏｍｐｕｔｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｃｏｄｅｆｏｒＣｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌＦｌｕｉｄＤｙｎａｍｉｃｓ）划分，模具和成形件采用四面体网格自由划分，网格总数为５６３１７４６ˑ１０４；流体部分网格采用扫掠方法，边界层对壁面附件流场特性影响流体的热对流扩散过程，文中对流体域划分了边界层网格，边界层初始高度０１，增长比例为１２㊂为了保证计算精度同时提高计算效率，对靠近型面和圆角处网格进行细化处理，其余地方进行粗化处理，如图２所示㊂图２㊀有限元网格划分结果２２㊀模拟仿真结果如图３所示为保压力１０ＭＰａ时，水流速相等情况下，基于经验设计的模具表面温度分布情况㊂图３㊀模具表面温度分布云图㊀㊀在１０ＭＰａ保压力下，保压淬火１０ｓ，基于经验设计的冷却管道的冷却效果如图３所示，其凹㊁凸模具表面大部分区域温度为３５０３８８Ｋ，最高温度出现在过渡区的侧壁上㊂在１０ＭＰａ保压力下，保压淬火１０ｓ后，成形件上温度分布（如图４所示）与模具表面温度规律一致，经验设计方案的成形件温度为３２６３８８Ｋ，温度差大约６０Ｋ，最高温度出现在侧壁上㊂图４㊀成形件温度分布云图３　试验验证３１㊀试验平台及模具根据热冲压工艺的要求，Ｕ形件冲压和保压淬火试验在ＹＱ３２⁃２００系列四柱液压机上进行，其公称力为２０００ｋＮ；实验室条件下，钢板的加热采用电阻炉，其最大加热温度为１０００ħ㊂此次Ｕ形件热冲压试验的重要设备如图５所示㊂外围水路控制系统如图５（ｃ）所示，主要包括总进水管㊁分流阀㊁分流进水管㊁分流回水管㊁流量计以及回流总阀等㊂图５㊀热冲压试验设备３２㊀试验流程热成型整个过程由冲压件的预成型㊁加热处理㊁转移㊁保压淬火组成㊂合模过程使板料产生的变形很小，其影响几乎可以忽略不计；保压过程中，持续通入冷却水对模具进行冷却，采用１０ＭＰａ的压力对成形件进行保压淬火，１０ｓ后，成形件温度均已降至马氏体转变温度以下，试验完成㊂３３㊀试验结果与讨论３３１㊀模具和成形件温度分布通过预埋在模具内的热电偶采集得到模具的温度分布和随着保压时间的变化情况，选取模具上面３个位置输出观测点的温度变化情况，温度变化情况如图６所示㊂如图６（ａ）所示：经验设计的冷却系统，３个观测点上的模具温度随保压时间的变化趋势基本一致，但是在保压时间达到４ｓ后３个观测点的温度曲线开始出现明显差异，更靠近侧壁的１号观测点的温度明显高于其他两个观测点，这与模拟仿真结果基本一致；对保压时间为０１０ｓ后冲压件表面温度进行测量，３个测量点的温度变化如图６（ｂ）所示，并与模拟仿真的数据进行对比㊂经验设计方案下，冲压件３个测量点中，位于侧背位置的５号测量点的温度最高，保压４ｓ之后，３个测量点的温度差别逐渐显现，仿真和试验数据吻合良好㊂图６㊀模具和成形件表面温度变化情况３３２㊀成形件力学性能分析通过宏观的拉伸强度来表征Ｕ形件成形质量和冷却系统冷却效果，并通过成形件微观组织状态来分析造成成形件抗拉强度差异的原因㊂强度测试采用Ｉｎｓｔｒｏｎ万能材料试验机，拉伸试样截取位置和尺寸如图７所示㊂图７㊀试样准备在１０ＭＰａ保压力下，保压淬火１０ｓ后，成形件两个位置材料的抗拉强度如图８所示㊂如图８（ａ）所示：从法兰部分截取的１号拉伸试样抗拉强度为１５０４ＭＰａ，高于从底部截取的２号拉伸试样的抗拉强度，而延伸率更低㊂导致抗拉强度和延伸率差别的原因是经验设计的冷却系统在成形件的法兰部位优于底部，法兰部位生成了数量更多的马氏体组织㊂图８㊀成形件力学性能测试㊀㊀对热成形件进行金相观察，从微观角度分析造成成形件抗拉强度差异的原因㊂从金相组织照片［如图８（ｂ）］可以看出：基于经验设计方案的成形件中，视野内出现了较多的贝氏体组织，其组织是马氏体＋贝氏体的混合物㊂出现这一金相组织状态的原因是，成形件在法兰部位的温度虽然也较低但是分布不均匀，使得出现局部高温的材料未能实现全部马氏体转变㊂４　结论（１）采用共轭传热仿真模型实现对Ｕ形件冷成形后保压淬火过程的数值模拟，结果显示经１０ＭＰａ保压力㊁１０ｓ保压时间后，模具和成形件最高温度出现在侧壁上，最大值为３８８Ｋ㊂（２）Ｕ形件保压淬火试验结果显示：热电偶记录的模具表面３个测量点温度分布情况与模拟仿真结果吻合良好，红外测温仪记录的不同保压时间下成形件表面温度变化情况与模拟仿真结果吻合良好，验证了仿真模型的准确性㊂（３）成形件上截取材料的拉伸测试结果表明：试样的抗拉强度达到１５０４ＭＰａ；微观分析结果显示保压淬火后成形件材料的金相组织为大量马氏体和极少量贝氏体的混合组织，说明设计的冷却系统具有良好的冷却效果㊂参考文献：［１］ＭＥＲＫＬＥＩＮＭ，ＬＥＣＨＬＥＲＪ，ＳＴＯＥＨＲＴ．ＣｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆＴｒｉｂｏｌｏｇｉｃａｌａｎｄＴｈｅｒｍａｌＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＭｅｔａｌｌｉｃＣｏａｔｉｎｇｆｏｒＨｏｔＳｔａｍｐｉｎｇＢｏｒｏｎ⁃ｍａｎｇａｎｅｓｅＳｔｅｅｌｓ［Ｃ］／／Ｐｒｏｅｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅ７ｔｈＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｅｅＣｏａｔｉｎｇｓｉｎＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．Ｃｈａｌｋｉｄｉｋｉ，２００８：２１９－２２８．［２］包军．超高强度硼钢板热冲压成形及数值模拟研究［Ｄ］．哈尔滨：哈尔滨工业大学，２００８：４０－９０．［３］ＳＴＥＩＮＢＥＩＳＳＨ，ＳＯＨ，ＭＩＣＨＥＬＩＴＳＣＨＴ，ｅｔａｌ．ＭｅｔｈｏｄｆｏｒＯｐｔｉｍｉｚｉｎｇｔｈｅＣｏｏｌｉｎｇＤｅｓｉｇｎｏｆＨｏｔＳｔａｍｐｉｎｇＴｏｏｌｓ［Ｊ］．ＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００７，１（２）：１４９－１５５．［４］ＬＥＩＣＸ，ＸＩＮＧＺＷ，ＦＵＨＹ．ＥｅｆｆｅｃｔｏｆＤｉｅｓＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｎＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＨｏｔＳｔａｍｐｉｎｇＳｑｕａｒｅ⁃ｃｕｐＰａｒｔｆｏｒＵｌｔｒａＨｉｇｈＳｔｒｅｎｇｔｈＳｔｅｅｌ［Ｊ］．ＡｄｖａｎｃｅｄＭａｔｅｒｉａｌｓＲｅｓｅａｒｃｈ，２０１０，１２９／１３０／１３１：３９０－３９３．［５］张国峰．钢板热成形温度控制系统研究［Ｄ］．哈尔滨：哈尔滨工业大学机械设计及其自动化学科，２００７：２８－４０．［６］ＬＥＥＭＧ，ＫＩＭＡＳＪ，ＨＡＮＨＮ，ｅｔａｌ．ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＨｏｔＰｒｅｓｓＦｏｒｍｉｎｇＰｒｏｃｅｓｓｔｏＭａｎｕｆａｃｔｕｒｅａｎＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＰａｒｔａｎｄＩｔｓＦｉｎｉｔｅＥｌｅｍｅｎｔＡｎａｌｙｓｉｓＣｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇＰｈａｓｅＴｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎＰｌａｓｔｉｃｉｔｙ［Ｊ］．ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，２００９，５１（１１／１２）：８８８－８９８．［７］崔俊佳．ＢＲ１５００ＨＳ高强钢板热成形及强度预测［Ｄ］．哈尔滨：哈尔滨工业大学材料加工工程，２０１２．德赛西威首次发布车联网战略，探索未来出行新方向㊀㊀２０１８年６月１３日，德赛西威在ＣＥＳＡｓｉａ２０１８（２０１８亚洲消费电子展）正式发布车联网战略，提出德赛西威将围绕协同创新㊁灵活高效，用心提供安全㊁有温度的智联汽车产品与服务的战略，力争在２０２０年实现打造百万级用户平台㊂车联网战略是德赛西威战略布局和实施的重要举措之一德赛西威在汽车电子领域深耕３０余年，在设计开发㊁生产制造㊁品质管理等方面都积累了优异的能力和良好的客户合作关系，为德赛西威的大力创新和发展智能驾驶舱㊁智能驾驶及车联网等技术产品和服务提供了强有力的保障㊂董事长陈春霖在战略发布会致辞中提到：德赛西威自去年底上市以来，进一步加大了在智能网联产品的投入，车联网战略是德赛西威战略布局和实施的重要举措之一㊂德赛西威从客户㊁合作伙伴㊁员工三维度诠释车联网的定位公司总经理高大鹏对德赛西威车联网产品和服务的定位进行了独到的诠释㊂德赛西威的车联网平台会从客户㊁合作伙伴和员工三个维度进行发展㊂面向客户，德赛西威设计了可拆售的产品和服务，以保证更柔性的合作探讨；面向合作伙伴，德赛西威作为拥有众多终端设备的企业，更愿意聚合产业链中的上下游合作伙伴的能力，一起为用户提供产品和服务；在战略的部署上，员工是非常重要的一环，德赛西威希望打造一个更好的平台，充分发挥员工的创造力，为客户㊁合作伙伴带来更具创新力的产品与服务㊂发布会现场，德赛西威推出了全新车联网产品㊂公司车联网事业单元总经理王宇华表示：德赛西威依托传统终端以及多产品线集成的优势，通过１８个月对新能力的塑造，打造出新一代车联网产品整体解决方案，力求将产品的用户体验做到极致㊂新一代车联网产品给你带来什么新的体验？德赛西威新一代的车联网产品通过接入丰富的互联网资源，串联生活空间，尽情享受听音乐㊁查交通㊁查天气㊁出游㊁订票等；同时，还可以实现与智能家居以及穿戴设备轻松互动，构建家㊁个人㊁车空间的轻松联网㊂车联网产品呈现的是有温度的我，自由定制的开机画面让用户选择自己喜欢的温馨场景㊂新一代车联网产品注重全方位的安全防护，它能实时感知爱车的状态，也能通过云㊁管㊁端，基于一机一密，双向身份认证，通道加密等技术时刻守护联网安全㊂最后，王总强调，车联网产品与传统产品的区别就是，交付到用户手里时我们的服务才刚刚开始㊂德赛西威在２０２５战略中指出，未来三大业务群为智能驾驶舱㊁智能驾驶㊁车联网㊂车联网战略的正式发布，是公司对接２０２５战略的重要一步，充分体现了德赛西威全力发展面向未来的业务的决心㊂德赛西威将通过打造优质的产品和服务，为用户带来更好的驾乘体验，为车企带来更多的产品创新和业务增值，为社会交通效率的提升和信息安全的服务贡献一份力量㊂（来源：俞庆华）。

水冷却塔性能实验

实验四冷却塔性能实验一、实验目的了解冷却塔的工作原理和工作过程，观测水在冷却塔中的冷却过程及水和空气进行传热传质的热力过程。

了解和掌握实验测试仪表的应用。

掌握冷却塔热力性能测量方法和热力计算方法。

二．实验原理与性能测试内容：冷却塔利用蒸发冷却原理使热水降温以获得循环冷却水的装置。

热水从塔上部向下喷淋，与自下而上的湿空气流接触。

装置中部有填料，用以增大两者的接触面积和接触时间。

热水与空气间进行着复杂的传热与传质过程，总的效果是水份蒸发，吸收汽化潜热，使水温降低。

考核冷却塔的传热传质性能指标，主要有冷却效率、冷却能力、气水比、交换数、容积散质系数、比电耗和噪声，工业测量中，还需考核塔的漂水率。

本实验从工程热力学教学角度出发，主要包括冷却塔的冷却效率、冷却能力、汽水比、补充水量和噪声等内容。

1．冷却塔效率ηv冷却塔效率ηv定义为冷却塔热水实际进出口温差与热水进口温度和湿空气湿球温度的温差之比值（湿空气的湿球温度taw1是热水在冷却塔内可能被冷却到的最低极限温度），其表达式如下：tw1为进塔水温, tw2为出塔水温, taw1为进塔空气的湿球温度。

2．冷却塔冷却能力Ｑ水通过冷却塔在单位时间内被带走的热量即为冷却塔的冷却能力：（kW）式中，qmw（kg/s）为循环水量, cp（kJ/kg.℃）为水的定压比热。

3．冷却塔进风流量qma1冷却塔进风流量qma1可表示为：（kg/s）式中密度ρ可用下式计算（kg/m3）其中：pa--大气压力（Pa）;ps1--大气温度下饱和湿空气中的水蒸汽分压力（Pa）;ta1--冷却塔进风口处空气温度（℃）φ--冷却塔进风口处空气的相对湿度，Ａa1--进风截面积（m2），Ｃf1--进风口处平均风速（m/s），4．汽水比汽水比即为进入冷却塔的空气质量流量qma1和水的质量流量qmw之比，其定义式为：4．冷却塔补给水量Δqm,w根据测得的冷却塔空气入口参数：进口温度t1相对湿度φ１和湿空气的体积流量Va1(m3/s)，可查得湿空气的饱和压力ps1，得到湿空气的水蒸气分压力：入口处湿空气中水蒸气的质量流量：入口处湿空气中干空气的质量流量：冷却塔湿空气出口截面处可测得参数：空气出口温度t2和湿球温度taw2可查得pv2,，当出口截面湿空气达到饱和时，则：pv2＝ps2此时计算所得的补水量为最大理论补水量。

串联型复合式冷却塔数学模型及试验验证

串联型复合式冷却塔数学模型及试验验证李进;周亚素;庄亚男;王宇彤;张恒钦【摘要】A mathematic modeling of the tandem-type hybrid cooling tower(THCT) that combines a dry region and a wet one is given.The simulation is completed using Matlab and a bench is set up for test.The results indicate that the temperature drop of the cooling water increases with the wind velocity,while the air outlet temperature is almost unchanged and the air outlet enthalpy decrease.Besides,the spray water can markedly influence the temperature drop of cooling water but has less effect on the temperature and enthalpy of the outlet parison shows that the maximum relative deviation between the calculated and tested values does not exceed 12％,thus the model is accurate enough for engineering usage.The parameters changing under different heights of THCT are calculated and analyzed using the mathematical model when the flow rate of spray water is 2.1 m3/h and the wind velocity is 3.0 m/s.The results indicate that the air enthalpy increases with the height of THCT,the air temperature is almost unchanged in the evaporative cooling section while has a significant increase in the finned tubes.The temperature drop of cooling water in the finned tubes accounts for about 36 ％ in all temperature reduction.The spray water meets a temperature decrease through the fills but heats up and then cools down in the evaporative cooling section.%构造串联型干湿结合复合式冷却塔的数学模型,利用Matlab软件进行模拟计算,搭建试验台进行试验研究.结果显示:随着截面风速增加,冷却水进出口温差逐渐增大,而出口空气温度基本不变,焓值减小,喷淋水量对冷却水进出口温差有显著影响,但对出口空气温度和焓值影响较小.模拟计算结果与试验测试值的最大相对误差不超过12％,说明该数学模型精度满足工程计算要求.利用该数学模型计算并分析了喷淋水量为2.1 m3/h和截面风速为3.0 m/s时各参数随冷却塔高度的分布情况,结果显示:空气焓值随冷却塔高度增加而增加;空气温度在蒸发冷却段基本不变而在翅片管段显著增加,冷却水在翅片管段温降占总温降的36％左右;喷淋水流经填料层后温度降低,而在光管蒸发冷却段呈现先升温后降温现象.【期刊名称】《东华大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(043)005【总页数】7页(P732-738)【关键词】复合式冷却塔;蒸发冷却;运行性能;数学模型【作者】李进;周亚素;庄亚男;王宇彤;张恒钦【作者单位】东华大学环境科学与工程学院,上海201620;东华大学环境科学与工程学院,上海201620;东华大学环境科学与工程学院,上海201620;东华大学环境科学与工程学院,上海201620;上海良机冷却设备有限公司,上海201611【正文语种】中文【中图分类】TU279.7+41冷却塔是一种利用传热传质原理将冷却介质与高温流体换热从而将高温流体冷却到所需温度的装置，在化工、冶金、制药、能源等工业领域以及建筑空调等民用领域被广泛应用.传统的开式冷却塔存在水质易受污染、设备易被腐蚀且耗水量过大等问题[1]，目前已逐渐被淘汰.普通的闭式冷却塔虽然被广泛使用，但也存在运行过程受环境影响且易产生白烟、温差小、过渡季节不易调节等亟待解决的问题.串联型复合式冷却塔则是将传统干式冷却用的翅片管束和普通带填料的闭式冷却塔串联在一起的冷却设备.国内外均有文献报道了对干湿结合的冷却装置的研究，文献[2]分析了对上部为翅片管、下部为淋水填料的复合式冷却塔换热性能的影响因素，文献[3-5]对无填料型干、湿结合复合型冷却器进行了理论分析及设计研究.本文重点在于针对处理冷却水温度小于40 ℃的带填料复合式冷却塔的冷却性能进行理论计算，并与试验进行对比分析.串联型复合式冷却塔的结构如图1所示，该装置主要分为3个部分：干式空气冷却段、填料段、蒸发冷却段.本文将干式空气冷却段称为干区，填料段和蒸发冷却段合并称为湿区.串联型复合式冷却塔的主要工作原理：高温热水首先流经翅片管束预冷，然后再进入蒸发冷却段光管管束降低到所需温度后流出冷却塔，而空气自下而上从百叶窗进入后，首先与喷淋水进行传热传质，再流经翅片管束与管内冷却水进行换热，最后排出塔外.由于进入翅片管束的空气相对湿度已经接近饱和，并且挡水板阻挡了填料段的大部分漂水，忽略管内高温热水与管外空气的潜热传递，可以认为翅片管段只存在显热传递.因此，本文将翅片管段作为一个整体，采用效能-传热单元法[6]进行数学模型的建立，其传热示意图如图2所示.由传热学基本方程式可知：式中：Φf为翅片管总换热量，W；ma为空气质量流量，kg/s；ca为空气比热容，J/(kg·K)；taoc为空气出口温度，℃；taic为空气进口温度，℃；mf为冷却水流量，kg/s；cf为冷却水比热容，J/(kg·K)；tfic为冷却水进口温度，℃；tfoc为冷却水出口温度，℃.本文的效能-传热单元数(ε-NTU)计算公式如下所示：当maca≤mfcf时当maca≥mfcf时式中：Cr为热容比；A为翅片管段的总换热面积，m2，由于结构参数已知，因此A为已知参数；K为翅片管段换热的总传热系数，其计算方法参照文献[7].由于翅片管段换热可看做是逆向交叉流、多管程，因此效能ε与传热单元数NTU 的关系可采用文献[8]给出的计算公式，如式(8)所示.式中：φ为修正系数.计算时需首先假定一个温度，而总传热系数K和传热面积A均视为已知，则可以通过式(3)或(6)计算得出NTU的数值，再由式(8)得出效能ε，从而可以得出4个温度中3个温度的数值，最后由式(1)计算出最后一个温度的数值.由于冷却水不流经填料段，填料段只发生空气和喷淋水间的显热和潜热传递.喷淋水因蒸发会有质量损失，空气的含湿量和焓值均会增加.填料区传热传质过程示意图如图3所示.本文采用文献[9]给出的基于Poppe法建立的填料段微元体内传热传质数学模型的控制方程组，取微元高度为dz，横截面面积为S，即体积为dV=dz×S的微元体填料段进行分析，则控制方程组为式中：mw为喷淋水质量流量，kg/s；U为蒸发水量系数；β为平均传质系数，kg/(m2·s)；Lef为刘易斯因子；tw、 ta为控制体内喷淋水和空气的温度，℃；cpa、 cpv分别为ta对应的干空气和水蒸气定压比热容，J/(kg·K)；ifgwo为喷淋水温为0 ℃时的蒸发潜热，J/kg；cw为tw对应的喷淋水比热容，J/(kg·K)；w*为空气-水交界面上饱和空气含湿量，kg/kg(干空气)；w为空气含湿量，kg/kg(干空气).由于该复合式冷却塔蒸发冷却段管内的冷却水不与空气直接接触，空气与喷淋水既有显热交换又有传质引起的潜热交换，最终带走管内冷却水的热量.但是传热传质相互耦合在一起，换热过程十分复杂.本文采用文献[10]给出的基于Poppe法建立的逆流蒸发冷却段传热传质数学模型的控制方程组.取微元控制体进行分析，如图4所示.其控制方程组为式中：cf为在tf下的冷却水比热容，J/(kg·K)；Kg为总传热系数，W/(m·K)；tf为控制体内冷却水温度，℃；为喷淋水膜温度相对应的饱和空气的焓值，J/kg；rw为与喷淋水温度对应的水的汽化潜热，J/kg.本文采用Matlab软件编程，复合式冷却塔解析过程如图5所示.采用Matlab多层循环控制语句针对3个部分分别计算.收敛条件为：翅片管出口水温及出口空气温度的计算值与设定值的绝对误差均小于0.01 ℃，光管蒸发冷却段出口空气含湿量和焓值的计算值与实际值绝对误差分别小于0.000 3 kg/kg(干空气)和0.05kJ/kg，第N排盘管喷淋水温的计算值与设定值绝对误差小于0.01 ℃，填料段出口空气干球温度的计算值与设定值绝对误差小于0.01 ℃.为了研究复合式冷却塔的性能及验证数学模型的准确性，笔者搭建了复合式冷却塔试验平台进行现场实测试验，该复合式冷却塔的横截面积为550 mm× 550 mm，高度为3.2 m，主要结构尺寸如表1所示.试验填料采用传统黏接45×15-70°斜交错淋水填料，材质为PVC，尺寸为400 mm×400 mm× 400 mm. 试验采用的工艺参数如表2所示.本文主要研究不同喷淋水量和进口风量对复合式冷却塔干区与湿区的冷却能力，试验测试与Matlab模拟计算均采用表1和2所示的结构参数和工艺参数，计算时蒸发冷却段管排数N为10.其中喷淋水量选取2.1和3.3 m3/h，进口风量通过改变截面风速进行控制，截面风速的范围为1.0～4.5 m/s，每隔0.5 m/s 选取一个工况点，总共16种不同的工况.当喷淋水量为2.1和3.3 m3/h时，不同风量下干区和湿区冷却水温差的理论计算值与试验测试值的结果如表3所示.由表3可知，不同工况下湿区冷却水温差明显大于干区冷却水温差.当截面风速相同时，两种喷淋水流量下干区冷却水温差基本相同，说明喷淋水量对干区温差影响较小.而湿区的换热情况在喷淋水量为3.3m3/h时的性能显著优于2.1 m3/h，说明喷淋水量对湿区换热的影响较大.当喷淋水量相同时，干、湿区冷却水温差均随着截面风速的增大而增大，说明风速对干、湿区的换热情况有显著影响.对比计算值与实测值发现，在喷淋水量为2.1和3.3 m3/h时，干区冷却水温差的计算值与实测值的最大绝对误差不超过0.5 ℃，湿区冷却水温差的计算值与实测值相对误差最大值为12%，说明本文的模拟计算满足工程精度要求.当喷淋水量为2.1和3.3 m3/h时，不同风量下出口空气温度的理论计算值与试验测试值对比如表4所示.由表4可知：当喷淋水量相同时，风速对出口空气温度的影响并不大；当截面风速相同时，喷淋水量对出口空气温度的影响也较小.当喷淋水量为2.1 m3/h时，各工况点出口空气温度的理论计算值与实测值相对误差均在8%以内，其中，当截面风速为2.5～4.5 m/s时，其相对误差均在2%以内.而当喷淋水量为3.3 m3/h时，各工况点出口空气温度的理论计算值与实测值的相对误差均在9%以内，其中，当截面风速为2.5～4.5 m/s 时，其相对误差均在4%以内.由上述分析可知，数学模型在截面风速为2.5～4.5 m/s时的理论计算值与实测值吻合度较其他工况高.考虑空气与水的潜热交换对换热性能的影响，本文研究了不同工况下出口空气焓值的变化情况.在进口空气干、湿球温度分别为31.5和28 ℃，即进口空气焓值为89.7 kJ/kg条件下，当喷淋水流量分别为2.1和3.3 m3/h时，实测出口空气焓值随风量的变化，如表5所示.由表5可见，出口空气焓值均随着截面风速的增加而减小，随着喷淋水量的增加而增加，但喷淋水量为3.3 m3/h时出口空气焓值的最大值比2.1 m3/h时仅增大4%，说明喷淋水量对出口空气焓值的影响较小.当喷淋水量为2.1 m3/h时，各工况点出口空气焓值的理论计算值与实测值的相对误差最大值为4.2%.而当喷淋水量为3.3 m3/h时，各工况点出口空气焓值的理论计算值与实测值的相对误差最大值为4.6%.由此可见，喷淋水量为2.1 m3/h时数学模型理论计算值与实测值吻合的精度稍好于喷淋水量为3.3 m3/h.由上文分析可知，本文数学模型在计算喷淋水量为2.1 m3/h和截面风速为2.5～4.5 m/s时，计算结果与实测值吻合精度较其他工况更高.为了分析数学模型的合理性，本文利用经试验验证的数学模型计算了喷淋水流量为2.1 m3/h和空气流量为3 300 m3/h(截面风速为3.0 m/s)时，空气焓值、喷淋水温度、空气温度和冷却水温度随冷却塔高度的分布情况，这里的复合式冷却塔光管蒸发冷却段空气与冷却水呈逆流关系，其计算结果如图6和7所示.由图6可知，由于冷却水和喷淋水的热量被空气带走，导致了空气的焓值增加，空气焓值从89.70 kJ/kg增加到100.8 6kJ/kg.由于光管蒸发冷却主要是潜热交换，空气的含湿量在增加，因此空气焓值增加而空气干球温度下降.由于填料区空气相对湿度已超过90%，显热交换量大于潜热交换量，而翅片管干式空气冷却段主要是显热交换导致空气干球温度显著增高.而在填料段和翅片管干式空气冷却段的空气温度分别增加了1.0和2.8 ℃.由图7可知，喷淋水在填料段将热量传递给空气，使得其温度下降了1.5 ℃，在蒸发冷却段第2～7排喷淋水吸收管内冷却水的热量而使其温度升高，第8～10排喷淋水温度略有降低. 喷淋水自上而下流经前5排管束的温升占总温升的93.8%.由于忽略管道温升，因此，冷却塔底部和填料段顶部的喷淋水温度基本相等.管内冷却水在干区温降为1.8 ℃，总温降为5.0 ℃，干区温降占总温降的36%.冷却水在填料段和蒸发冷却段的湿区温降占总温降的64%，其中，冷却水在光管管束前7排的温降占蒸发冷却段总温降的81%，随着管排数的增加，管排的降温效果减弱，温降效果不明显.(1) 本文通过模拟计算及试验研究串联型复合式冷却塔的冷却性能，结果显示，随着截面风速的增大，干区和湿区冷却水温差均随之增大，出口空气温度基本保持不变，出口空气焓值随之减小.喷淋水量对冷却水总温差有较大影响，对出口空气温度和出口空气焓值的影响较小.该复合式冷却塔的数学模型计算值与试验测试值的最大相对误差不超过12%，因此可以满足工程实际的计算需求.(2) 利用所建立的数学模型对喷淋水量为2.1 m3/h 和截面风速为3.0 m/s时塔内空气焓值及流体温度进行模拟.结果显示，在冷却塔内空气的焓值随着冷却塔高度的增加而增加，而空气温度在光管蒸发段温度略低于室外环境温度且随着管排数的增加逐渐减小，在翅片管区则空气温度有显著增加.在翅片管段的冷却水温降占总温降的36%.喷淋水自上而下经过填料层温度逐渐降低，而经过光管蒸发冷却段呈现先升温后降温现象.【相关文献】[1] STRENG A. Combined wet/dry cooling towers of cell-type construction[J]. Journal of Energy Engineering， 1998， 124(3)： 104-121.[2] ASVAPOOSITKUL W， KUANSATHAN M. Comparative evaluation of hybrid (dry/wet) cooling tower performance[J]. Applied Thermal Engineering， 2014， 71(1)： 83-93.[3] 李楠.干湿两用闭式冷却塔的结构设计与性能分析[D].济南：山东建筑大学热能工程学院，2011.[4] 王晓霞.风冷与蒸发冷却复合型冷却器的结构设计及性能分析[D].济南：山东建筑大学热能工程学院，2013.[5] 房大兵.干盘管与湿盘管组合式闭式冷却塔的结构设计及性能分析[D].济南：山东建筑大学热能工程学院，2012.[6] 连之伟，张寅平，陈宝明.热质交换原理与设备[M].2版.北京：中国建筑工业出版社，2006：194-197.[7] 尾花英朗.热交换器设计手册(下册)[M].北京：石油工业出版社，1982：681.[8] 马义伟，刘纪福，钱辉广.空气冷却器[M].北京：化学工业出版社，1982：101-104.[9] KLIMANEK A， BIALECKI R. Solution of heat and mass transfer in counterflow wet-cooling tower fills[J]. International Communications in Heat and Mass Transfer， 2009，36(6)： 547-553.[10] ZHENG W Y， ZHU D S， ZHOU G Y， et al. Thermal performance analysis of closed wet cooling towers under both unsaturated and supersaturated conditions[J]. International Journal of Heat and Mass Transfer， 2012， 55(25/26)： 7803-7811.。

液冷仿真分析实验报告

液冷仿真分析实验报告1. 引言液冷技术是一种高效的散热方式，通过将冷却液导入到电子设备中进行散热，能够显著提高设备的散热效果。

为了评估液冷技术的性能，本实验进行了液冷仿真分析，通过建立模型和模拟实际工作条件，对液冷系统的散热效果进行评估与分析。

本报告将详细介绍实验过程与结果。

2. 实验目的评估液冷系统的散热效果，探究不同流量和温度条件下的散热性能，并确定最佳的运行参数。

3. 实验步骤1. 建立液冷系统的数值模型，包括散热器、冷却液管道和散热源等组成部分。

2. 设置实验条件，包括液冷系统的初始温度、环境温度以及冷却液的流量。

3. 运行仿真软件，模拟液冷系统的工作过程，记录散热器表面温度的变化情况。

4. 改变流量和温度条件，重复步骤3，获得多组数据。

5. 分析数据，绘制温度-时间曲线和散热效率曲线。

4. 实验结果本次实验共设定了3种不同的流量和温度条件进行测试，并得到了相应的实验数据。

流量（L/min）温度（摄氏度）散热效率（%）1 25 85.21 30 83.12 25 89.42 30 86.83 25 91.73 30 88.5通过对实验数据的分析，得到了以下结论：1. 随着流量的增加，液冷系统的散热效果有所提高，但是提升幅度逐渐变小。

2. 在相同流量条件下，随着温度的升高，散热效率会下降，但是下降幅度较小。

3. 当流量为3L/min，温度为25摄氏度时，液冷系统的散热效率最高。

5. 结论与讨论本次实验通过液冷仿真分析评估了液冷系统的散热效果，并得出了一些有价值的结论。

然而，仍然存在一些可以改进和深入研究的方面：1. 实验中仅考虑了流量和温度对散热效果的影响，其他因素如冷却液的热导率、散热器的结构等都有待进一步研究。

2. 在实验过程中，仅通过仿真软件进行模拟，没有进行实际装置的搭建和测试，因此结果可能与实际情况存在差异。

3. 由于时间和资源限制，实验中仅进行了几组数据的采集，无法获得更全面的结论。

适于系统仿真的冷却塔模型及其实验验证

适于系统仿真的冷却塔模型及其实验验证
孟华;龙惟定;王盛卫
【期刊名称】《暖通空调》
【年(卷),期】2004(034)007
【摘要】从热力学、流体力学和传热传质的基本原理出发,以TRNSYS为仿真平台,建立了冷却塔动态数学模型,并对其进行了实验验证,结果表明辨识参数较准确时,仿真结果精度较高、可靠性较好,适合于系统仿真研究.
【总页数】5页(P1-5)
【作者】孟华;龙惟定;王盛卫
【作者单位】同济大学;同济大学;香港理工大学
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
【相关文献】
1.适于表冷器校核计算的分布参数模型及实验验证 [J], 张丽;黄虎;宫金珠;张忠斌;陈泽民
2.适于系统仿真的表冷器模型及其实验验证 [J], 孟华;龙惟定;王盛卫;张恩泽
3.适于系统仿真的离心机数学模型及其验证 [J], 孟华;龙惟定;王盛卫
4.适于在线应用的冷却塔出水温度简化模型试验研究 [J], 赵天怡;徐萌;付朋;张吉礼;刘明生
5.冷却塔环境影响的实际监测及模型验证 [J], 李奇;王彦龙;李京;曹成艳
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

使用仿真系统建立塔模型及简要分析

应用过程模拟软件对脱乙烷塔工艺流程分析都炎飞，宋力恒（大庆炼化公司培训中心，黑龙江大庆 163411）摘要：利用应用过程模拟软件PRO/II和Dynsim对脱乙烷塔进行了工艺流程仿真模拟分析。

由于装置的局部改造及外界干扰因素的影响，在建立动态过程模型之前，应先建好PRO/II静态模型，以便获得合理的物料平衡、能量平衡以及相关的重要工艺参数等数据，这些数据对使用Dynsim建立动态过程模型尤为重要。

关键词：过程仿真；脱乙烷塔； PRO/II； DynsimPRO/II和Dynsim均为功能全面的、基于严格计算的、成熟的过程模拟软件，其中，PRO/II 是静态版本，Dynsim则是动态版本。

这2种软件在模型计算方面都运用了基于机理的技术和严格的热力学方法进行计算，能够通过计算获得准确可靠的结果，用于解决从工程分析、控制系统校核到操作员培训等动态模拟问题[1]。

1 塔模型的建立（1）热力学计算塔动态模型搭建出现问题的重要的原因就是热力学和闪蒸的设置不合适，所以在开始Dynsim建模前，应当先确认好热力学的设置。

轻烃精馏通常可以采用PR、SRK以及SRKM等热力学方法计算，在建模过程中，应当先使用PRO/II通过选取各种热力学方法来对模型进行计算，对计算结果与生产工艺参数或设计参数进行对比，以最终确定在使用Dynsim建立动态过程模型时所应用的算法[2]。

（2）稳态模型搭建由于PRO/II在计算时只考虑稳态结果，不考虑流量调整对其产生的动态影响，因此，塔的模型中直接包含了塔底再沸系统和塔顶的回流系统，以某气体分馏装置中脱乙烷塔为例，该塔主要应用于裂解气分离，是用来将乙烷(包括更轻组分)与丙烯及更重组分进行分离的精馏塔，塔顶出乙烷和更轻组分(如乙烯、甲烷)，塔底出丙烯和更重组分，在炼油装置中比较常见。

该塔的主要进料包括乙烷、丙烯和丙烷等组分。

由于文中所模拟的装置为已投产装置，因此在搭建过程中对原设计数据只进行了参考，模型搭建所采用的数据是来源于生产操作台帐及产品分析数据，在PRO/II中对塔的模型做了如下工艺规定：塔顶回流量38 t/h；塔顶温度58 ℃。

水冷却塔性能实验

实验四冷却塔性能实验一、实验目的了解冷却塔的工作原理和工作过程，观测水在冷却塔中的冷却过程及水和空气进行传热传质的热力过程。

了解和掌握实验测试仪表的应用。

掌握冷却塔热力性能测量方法和热力计算方法。

二．实验原理与性能测试内容：冷却塔利用蒸发冷却原理使热水降温以获得循环冷却水的装置。

热水从塔上部向下喷淋，与自下而上的湿空气流接触。

装置中部有填料，用以增大两者的接触面积和接触时间。

热水与空气间进行着复杂的传热与传质过程，总的效果是水份蒸发，吸收汽化潜热，使水温降低。

考核冷却塔的传热传质性能指标，主要有冷却效率、冷却能力、气水比、交换数、容积散质系数、比电耗和噪声，工业测量中，还需考核塔的漂水率。

本实验从工程热力学教学角度出发，主要包括冷却塔的冷却效率、冷却能力、汽水比、补充水量和噪声等内容。

实验14 冷模塔演示实验

四、操作步骤
1.检查水流量调节阀V1是否全关。开启离心泵，逐渐调节水流量到一定值。 2.检查放空阀V3是否全开，空气流量调节阀V2是否全关。开启风机，逐渐开大V2，调节空气流量（流量无法增大时，可关小V3）。 3.观察正常操作时的情况。 4.关闭水量或气量到偏小，观察各板情况。 5.开大水量或气量到偏大，观察各板情况。 6.实验完毕，开大回流水阀，关泵；开大放空阀，停风机。
冷模塔主体由优质有机玻璃φ150×5制作，内装有四块不同类型的筛板、泡罩、浮阀和舌形板塔板，塔板间距为150 mm，各塔板均设有弓形降液管：
筛孔板：板上有67个φ4直孔，呈等腰三角形排列，开孔率5.5%。泡罩塔板：板上安装φ50×3泡罩两个，泡罩开有15×3气缝30条，板上开有泪孔，以便在停车时能将塔板上积存的液体排净。浮阀塔板：装有2个标准F型不锈钢浮阀。升气孔为φ39阀重33 g，浮阀的最小开度为2.5 mm，最大开度为8.5 mm。舌形板：板上有五个舌形开孔，喷出角为20°，气液流向一致可减少液面落差和避免板上液体“返混”，舌形板不设溢流堰。各板均有引压管，用以测定各单板和全塔压降。
二、基本原理
冷态模型试验的简称，在没有化学反应的条件下，利用水、空气等廉价的模拟物料进行试验，以探明反应器传递过程的规律。应用数学模型方法进行反应过程的开发时，其出发点是将反应器内进行的过程分解为化学反应和传递过程，并且认为在反应器放大过程中,化学反应的规律不会因设备尺寸而变化,设备尺寸主要影响流体流动、传热和传质等传递过程的规律。因此，用小型装置测得化学反应规律后，在大型装置中只需考察传递过程的规律，而不需进行化学反应。这样可使试验大为简化，试验时间和费用大大节省。
来自风机的空气经转子流量计，由塔底入塔。经过各塔板，最后经塔顶金属网除雾器后放空。泵将水打入转子流量计后送入塔顶，与空气逆向接触后，流入塔底的循环水槽（同时起水封作用）循环使用。

冷却塔的设计与测试

冷却塔是工业生产的辅助设备，是为工艺设备服务的。

这就决定了冷却塔的大小、型式及部件的组成必须适应水系统的要求和特点，也只有这样，设计出的冷却塔才有其经济及运行的合理性。

冷却塔服务的工艺设备各行业有所不同，现在从工艺设备的差异来看冷却塔的合理变化。

民用冷却塔所服务的对象都是制冷机，它要求冷却塔的水温是相同的，即：进塔水温37℃，出塔水温32℃。

所不同的是：制冷机的容量不同，不同的容量配不同大小水量的冷却塔，民用塔的冷却水量与其它工业冷却水量相比较小。

这就决定了民用塔可以做成标准型塔，为提高效益，民用塔的适用气温分成了两个档次，即：南方设计气温按湿球温度为28℃；北方按湿球温度为27℃。

电力行业的工艺设备都是汽轮机，它对冷却塔的水温要求都是按夏季90%保证率时，出塔水温不超出33℃，水温差因地因机组有所不同。

与民用塔相比它的冷却水量大的多，这就决定了不同的发电机组配套不同大小的冷却塔，同一机组在不同地理位置配的冷却塔的大小也应不同。

以常用的200MW机为例，其冷却水量为36000t/h左右，在北京地区(湿球温度为：24.4℃)配4500平方米自然通风冷却塔。

同样的机组在山西的大同(湿球温度为：19.0℃)需配用塔的淋水面积仅需3000平方米。

山西和北京都地处北方，若仅按民用塔的划分标准，大同就要多投入1500平方米的冷却塔投资。

而冶金、石油、石油化工以及其它工业领域的工艺设备千差万别，其不仅对水温的要求差别较大，而所需冷却水量的大小也都各不一样。

因此，只有针对不同的工艺系统特点，进行该系统的冷却塔的量体裁衣式的非标设计，哪怕是个别部件的非标设计才是合理的、经济的。

上述情况是从不同的工艺系统来认识冷却塔非标设计的必要性的，另一方面结合我国的国情，新建项目减少，改造项目却增多，这时地皮的占用的多少也越来越被重视。

有许多工程项目的冷却塔在总图上不易找到位置，对于这种情况，冷却塔必须服从总图的要求，同时还要完成冷却任务。