空氣與水膜在溫差和濃度差的共同作用下進(jìn)行熱質(zhì)交換時(shí)，其氣一水界面與管外表面的 交換面積比率為f_w。w．Zalewski等人通過(guò)對(duì)管間流態(tài)的分析，給出了f_w的計(jì)算公式：
f_w=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(wú)因次系數(shù)。
 

對(duì)順排管束，ξ的取值為1.0；對(duì)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(jì)算公式為：
ξ=2s₂/(2s₂+s₁)

B*受垂直相鄰管間水流形成的流動(dòng)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(dòng)狀態(tài)為片狀流時(shí)，B*達(dá)到較大值為2 。

強(qiáng)化蒸發(fā)式冷卻或冷凝器傳熱，就是強(qiáng)化水一氣界面的傳熱傳質(zhì)，通?？赏ㄟ^(guò)提高氣一 水界而交換面積比率來(lái)實(shí)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(guò) 改變管型或改變管子表面性質(zhì)來(lái)達(dá)到。

華南理工大學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)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(shí)驗(yàn)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(yàn)時(shí)在保證蒸發(fā)式冷凝器具有相同空氣進(jìn)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(jī)變頻器，測(cè)定了不同頻率下有填料和沒(méi)有填料時(shí)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(yàn)時(shí)總傳熱系數(shù)較 大值為428.42 W／m²．K?？梢?jiàn)，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(shuō)，強(qiáng)化了蒸發(fā)式冷凝器的傳熱過(guò)程。

圖2-40給出了管外空氣對(duì)流傳熱系數(shù)hwa的 結(jié)果比較。從該圖可見(jiàn)，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(yàn)時(shí)在保證蒸發(fā)式冷凝器具有相同空氣進(jìn)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(jī)變頻器，測(cè)定了不同頻率下有填料和沒(méi)有填料時(shí)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(jìn)了水膜和空氣的熱質(zhì)交換，提高了空氣的利用效率，進(jìn)而提高了空氣的對(duì)流傳熱系數(shù)。

從上分析可知，填料層的加入有效地強(qiáng)化了水一氣界面的傳熱，提高了空氣的對(duì)流傳熱 膜系數(shù)，進(jìn)而提高了蒸發(fā)式冷凝器的整體傳熱效果。