空氣與水膜在溫差和濃度差的共同作用下進行熱質(zhì)交換時，其氣一水界面與管外表面的 交換面積比率為fw。w．Zalewski等人通過對管間流態(tài)的分析，給出了fw的計算公式：
fw=1+（2-ξ）s2-d0B*
πd0
式中ξ ——參數(shù)，取決于管間結(jié)構(gòu)參數(shù)；
B*——無因次系數(shù)。
對順排管束，ξ的取值為1.0；對叉排管束，ξ取決于水平橫向管心距s1和垂直縱向管心距s2，其計算公式為：
ξ=2s2/(2s2+s1)
B*受垂直相鄰管間水流形成的流動狀態(tài)的影響，空氣和水膜間熱質(zhì)交換面的大小也有 所不同，即片狀流>柱狀流>滴狀流。當(dāng)流動狀態(tài)為片狀流時，B*達到較大值為2 。
強化蒸發(fā)式冷卻或冷凝器傳熱，就是強化水一氣界面的傳熱傳質(zhì)，通?？赏ㄟ^提高氣一 水界而交換面積比率來實現(xiàn)，如增加額外的氣一水界面交換面積如填料，另一方面也可通過 改變管型或改變管子表面性質(zhì)來達到。
華南理工大學(xué)實驗時選用了廣州馬利冷卻塔公司生產(chǎn)的MC75填料，如圖2- 37所示。 該填料是用0.38mm厚、抗紫外線及抗化學(xué)腐蝕的聚氯乙烯材質(zhì)經(jīng)熱塑真空吸塑成形及交叉 疊合而成的，每片結(jié)構(gòu)形狀為45度傾斜波紋。用于實驗的填料尺寸規(guī)格為：720mm× 420mm×110mm，共3塊。填料的安裝位置如圖2-38所示。
試驗時在保證蒸發(fā)式冷凝器具有相同空氣進口濕球溫度24.1℃和噴淋密度0.047 kg／m.s的條件下，調(diào)節(jié)風(fēng)機變頻器，測定了不同頻率下有填料和沒有填料時蒸發(fā)式冷凝器 的傳熱性能。
圖2 - 39給出了總傳熱系數(shù)K的結(jié)果比較。 從該圖可知，有填料蒸發(fā)式冷凝器的總傳熱系數(shù) 提高了，K的提高幅度為27.92～61.89W／m2．K， 提高比率為7.2%~16.9%，試驗時總傳熱系數(shù)較 大值為428.42 W／m2．K?？梢?，填料層的加入有 效地提高了蒸發(fā)式冷凝器的總傳熱系數(shù)，也就是 說，強化了蒸發(fā)式冷凝器的傳熱過程。
圖2-40給出了管外空氣對流傳熱系數(shù)hwa的 結(jié)果比較。從該圖可見，有填料層的蒸發(fā)式冷凝 器空氣傳熱膜系數(shù)也提高了，傳熱膜系數(shù)提高幅 試驗時在保證蒸發(fā)式冷凝器具有相同空氣進口濕球溫度24.1℃和噴淋密度0.047 kg／m.s的條件下，調(diào)節(jié)風(fēng)機變頻器，測定了不同頻率下有填料和沒有填料時蒸發(fā)式冷凝器 度為48. 95~86. 28W／m2．K，提高比率為29. 6%~66. 3%，較大值為218.17W／m2．K。原 因在于填料層的加入，促進了水膜和空氣的熱質(zhì)交換，提高了空氣的利用效率，進而提高了空氣的對流傳熱系數(shù)。
從上分析可知，填料層的加入有效地強化了水一氣界面的傳熱，提高了空氣的對流傳熱 膜系數(shù)，進而提高了蒸發(fā)式冷凝器的整體傳熱效果。
