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关键词： 太阳能   （火用）效率   传热传质   CFD   溶液再生  

摘要： 自21世纪以来,我国的建筑能耗逐年增加,能源短缺的问题日益严重。建筑节能的关键在于空调的节能,近年来人们不断寻找能够在减小空调能耗的同时又能够保证室内空气品质的空调系统,溶液除湿空调系统因其能够利用太阳能等可再生能源而备受关注。因此,本文根据一种能够利用太阳能的分级溶液集热/再生系统展开研究分析。首先,建立太阳能分级溶液集热/再生系统的数学模型,并验证了数学模型的准确性。通过对系统(火用)效率和再生效率计算分析,发现对系统再生性能影响较大的因素由大到小分别为:太阳辐射强度、空气入口温度、溶液流量、空气流量、再生器长度、除湿器长度、室外相对湿度。同时,系统中的(火用)效率总是高于再生效率,故系统对能量“质”的利用程度更高。其次,建立了二维太阳能集热/再生器CFD模型,并验证其平均相对误差为4%。数值模拟再生器瞬态再生过程后发现,再生效果主要发生于气液交界面,之后水分通过扩散的形式传质到其他区域。基准工况下,再生器长度为2m,坡度为45°,溶液从进口到出口需要约65s,稳定状态下的空气出口含湿量为25.8g/kg,再生效率为38.1%。在溶液降膜初始阶段,溶液温度较低,此时为逆再生过程,传质量为负值。当降膜达到稳定后,单位面积传质量随着溶液流动距离的增加而增大,从溶液入口段-0.46g/(m·s)增加到出口段0.42g/(m·s)。再次,对太阳能集热/再生器CFD稳态再生参数化研究分析后发现,溶液入口浓度是对再生器性能影响最大的因素,当入口溶液的浓度从20%增加到40%,再生效率从57.6%降低到了11.5%,降低幅度达到80%。最后,基于TRNSYS对太阳能分级溶液集热/再生系统在南昌地区的夏季运行工况进行模拟,结果发现:系统综合再生效率随太阳辐射强度增强而增加,当溶液入口浓度为40%时,系统在夏季典型日的平均再生效率为16.2%,整个夏季的平均再生效率为16.1%。对比在不同入口溶液浓度下单级与多级再生在夏季的运行性能后发现,多级再生系统的优势在于能够实现高浓度溶液的再生,同时更能适应室外气象参数的变化,运行性能更加稳定。

关键词： 质子交换膜燃料电池   双极板   径向流场   流道结构优化   传热传质  

摘要： 氢燃料电池技术的出现,进一步促进了物理、化学、热力等领域科研进展速度,也帮助我们更便捷的获取清洁、安全、高效的新型能源,更是契合国家现阶段所聚焦的“双碳”战略目标。质子交换膜燃料电池(PEMFC)作为一种新型燃料电池,利用可以传导离子的聚合膜作为电解质,使电池运行处于高效稳态,而且拥有更好的节能特点,例如更小的体积、更宽的温差适应范围、更好的环境友好性。因此,PEMFC现已广泛应用于各行业领域,如汽车、军事、航空、核电站、海洋探测器、船舶、火箭等。双极板是燃料电池的基础组成部分,它的内部流动特性对于反应气体的传输和再利用具有极其重要的意义。本文所提出并研究的网状径向流场与传统结构流场相比,有着中心进气、进气路径短、便于组成电堆等多重优点,并且通过流道结构的优化实现了更好的流体分布与传热传质效果,进而提升了燃料电池单体的电化学性能,有着较高的研究潜力。本文针对径向流场的结构特性与燃料电池单体电化学性能提升进行了相关研究。首先,经过大量的自然及人造物质搜集与比较后,受汽车轮辋形状启发,巧妙将轮辋结构特点与PEMFC径向流场相融合,设计出一种新型网状径向流场结构。该结构以多层环形流道为主体,相邻环形流道通过由入口向出口延伸的支流道连接,支流道则采用波浪式设计,两相邻量流道间为一完整波形,且相邻波形的波峰朝向相反。基于此结构,以环形流道的级数、支流道数、支流道波浪型结构的幅度α为关键变量,通过COMSOL Multiphysics软件建立了具有上述不同变量的完整PEMFC单体三维稳态模型,通过计算流体力学的方法,对其在氧气分布、水分布、压降以及电池输出电压、功率等不同方面的电化学性能,进行了阴极性能影响规律的比较分析。研究表明,随支流数的增加,各层环形流道内氧气的浓度有所改善,且对于内侧的环形流道的改进效果更加明显,电池在中高电流密度下输出的电压和功率逐渐增高,但该过程并不能一直持续。随支流数增加,流场区域内的流道总面积相应增加,而对应的肋板区域则逐渐减小,两者相互影响,存在有一个最合理区间。在最佳区间内,电池输出的电压和功率达到峰值。同时,建立了不相等流道间间距设计方案,并将其与等距排列的方案进行了比较。结果显示,在阴极气体扩散层与膜界面处的氧气分布、流道内水分布、电流密度、功率密度以及压降并未因流道间距的变化而产生明显改善。故可以确定等距排布仍是径向流场的最优流道间距设置方式。在支流道波浪形状的幅度对于阴极侧流场的影响分析中发现,在外侧的环形流道中,随支流道波浪形状的幅度增大,流道内部分区域氧含量过低的问题反而有所增加,同样影响到了流道内多余水的去除。在中高电流密度下,支流道波浪形状幅度越小的方案,同电流密度下其输出电压越高,所能达到的功率密度更大。阴极侧流道内的压降同样证实了上述推论。此外,本研究针对进气流量的不足导致PEMFC单体的电化学性能较差这一现象,通过流道宽度、深度尺寸优化,变径结构的设计以及截面形状的优化,有效改善了进气流量不足单电池的电化学性能。研究结果表明,流道尺寸优化对于PEMFC性能改善的效果最为明显,其次是截面形状的设计,然后是变径结构。流道尺寸优化后,单电池电化学性能得到明显的改善,能够有效避免由于进气流量不足导致的传质阻抗和浓差阻抗增加的问题,最终使得输出电压及功率密度得到一定幅度提升。最后,将具有良好综合性能的网状径向流场方案与相同有效面积下的直流场、蛇形流场进行比较。经过对比,可以发现,网状径向流场即使输出电压和功率稍逊于传统的蛇形流场,但其拥有更好的流动特征,而且压力稳定性也明显优于传统的蛇形流场,这表明本文设计研究的新型流场结构对提升PEMFC电化学特性起到了一定作用。

关键词： 机械通风逆流式冷却塔   传热传质   数值模拟   蒸发水量损失   浓缩倍率  

摘要： 循环冷却水是工业用水的主要部分,水量消耗占到工业用水总量的80%以上,其中水量消耗最明显的是开式循环冷却系统。冷却塔作为循环冷却水系统中的关键设备,一方面,冷却塔的热力性能关乎循环冷却水系统功能的发挥,另一方面,开式冷却塔中的蒸发现象直接导致了水量的耗散和水质的降格。后者往往并不被重视,但从整个开式循环冷却水系统的角度而言,蒸发浓缩导致了循环水的水质变差,为了控制系统的浓缩倍率,就必须排除一定量的污水,补充高品质的水。通过研究准确评估开式冷却塔的蒸发损失,进而明确其对系统水质的影响,合理确定水系统的补水和排污量,是科学管水、用水的重要命题。本文的研究内容是开式冷却塔中的机械通风逆流式冷却塔,为了研究冷却塔内的流动、传热传质等特征,本文以实际工程中运行的冷却塔为实例,建立了机械通风逆流式冷却塔的三维数值计算模型,并得到了冷却塔蒸发水量损失数值模型。对照着实际运行过程中的测试结果,验证分析模拟计算结果的准确性和可行性,计算了复杂工况下冷却塔蒸发水量损失,对冷却塔运行与循环冷却水系统的水量水质平衡提供了参考依据。为此,本文研究的主要工作有:(1)研究机械通风逆流式冷却塔的热工性能,进行冷却塔的工作原理、气水运动过程以及传热传质情况分析。根据理论模型,考虑了水滴阻力、填料阻力以及填料的传热传质等因素,建立了冷却塔传热传质计算模型和蒸发水量损失的三维数值模拟模型。运用模型对冷却塔进行数值分析,得到了冷却塔内流场、温度场等三维分布,结果表明该模型适合冷却塔的流动和计算,可以用来研究冷却塔内部的流动、换热以及水量的计算。(2)通过对冷却塔的理论分析和数值模拟,从冷却塔单独运行出发,研究了环境干、湿球温度、相对湿度以及气水比等参数变化对冷却塔蒸发水量损失的影响规律。分析当其中一种或多种参数共同变化下冷却塔蒸发率、换热量强度、蒸发换热占总换热量比例以及浓缩倍率的变化特点。(3)通风量可以通过人为控制进行改变以保证冷却塔冷却效果不变,本文选取鞍山市全年气象资料典型1、4、7、10月室外气象条件,计算全年典型月实际气象条件下不同月份冷却塔蒸发水量损失、浓缩倍率变化规律。控制浓缩倍率在合理区间3～5时,计算冷却塔合理补水在0.5%～1.5%区间,根据实际情况对应的计算结果来指导具体的循环冷却塔系统的补水运行策略与排污处理。

关键词： 全钒液流电池   径向流动全钒液流电池   电化学储能   传热传质   数值模拟  

摘要： 在当前能源行业大变革的时代背景下,2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和既是我国发展的战略指导,也是符合全球绿色能源发展的战略目标。为了解决可再生能源随机波动性问题,储能技术成为新能源电力系统建设中必不可少的一环,如何发展更加安全高效的储能方式也是目前的研究热点。全钒液流电池因其选址自由、效率高、寿命长以及安全性高等特点,广泛应用于大规模储能领域,然而对于电池内部能质传递转化机理及多物理场协同调控机制的认识不足,阻碍了其技术应用的进一步发展。本文以电池性能的优化为出发点,通过数值模拟,建立新型径向流动全钒液流电池单元的内部电化学反应与热质传递过程耦合作用数学物理模型,研究电池结构和运行参数对电池内部各物理场及性能参数分布的影响规律,探索电池性能优化调控措施。首先,建立多物理场作用下全钒液流电池单元内部传热传质与电化学反应耦合作用数学物理模型;其次,采用数值模拟方法,对传统电池结构进行优化,研究新型径向流动全钒液流电池结构下电解液进口数量、电极厚度、流场结构、电解液初始浓度等参数对电池单元内部多物理场分布和电池性能参数变化的影响规律;最终,获得了电极内部速度分布、离子浓度分布、压力分布以及电极过电位、电极电势、能量效率等性能参数变化规律。结果表明,随着电解液进口数量的增加,电解液浓度场分布均匀性逐步增加,电势增加;电极厚度增加时离子浓度下降,电势降低;加入蛇形流道后随着流道深度增加,活性离子浓度上升,电势降低;更高的电解液浓度展现出了较优的性能,而电解液流量和电流密度的变化给电池带来的影响则是多方面的,综合传质过程和能量效率变化多方面进行调整,可进一步提升电池性能等。通过课题的研究分析,对比了不同工况下电池性能的差异,可从结构变化与性能参数影响两方面出发,为全钒液流电池优化设计提供参考。

关键词： 降膜   传热传质   溶液除湿   波纹表面   CFD  

摘要： 液体降膜除湿空调系统具有能耗低、污染小、湿度控制灵活、溶液再生方面支持太阳能及低品位热能利用等优点,近年来受到广泛关注。液膜流动模式对于降膜除湿器的传热传质性能至关重要。波纹表面可有效改变液膜流型,进而提高除湿效率。本课题旨在研究波纹表面降膜除湿的气液流动和传热传质特性。采用RNG k-ε湍流模型处理湍流,采用流体体积法(VOF)跟踪相界面。采用双膜理论和渗透传质理论,分析了动态液膜流动特性、气液流动场和波纹表面强化除湿的机理。研究了空气和液体干燥剂的不同物性对传热传质性能的影响。本研究的主要结论如下:波纹表面显著增强了液膜的波动,提高除湿性能。当进风速度为0.2 m·s,Li Cl溶液浓度为30%时,相较于平板其除湿效率、除湿率、相界面传热传质面积和传质系数分别提高了16.6%、16.8%、2.4%和13.7%;波纹表面能显著提高除湿性能的原因主要包括液膜波动提高了界面传质面积和气液界面附近产生涡流。当进口处空气流速较低且进口干燥剂溶液浓度较高时,除湿效果非常明显;通过单一变量法,可以探索波纹表面的几何特征(λ、A)如何影响除湿器的除湿能力和效果。传质性能最佳的波纹板的几何结构是波长为5 mm,振幅为0.5 mm;采用单一变量法,分析了空气的入口参数(雷诺数、温度、含湿量)和溶液的入口参数(雷诺数、温度、浓度)对除湿器性能的影响。当溶液的浓度、雷诺数、空气的含湿量以及流速升高时,除湿率也会相应上升;然而,当溶液温度升高或者空气的温度升高时,除湿率会相应下降;基于本文的计算结果,提出了Nu和Sh的预测关联式。预测关联式和计算结果具有良好的一致性。

关键词： 凹印水墨   热风干燥   多相流   传热传质   数值仿真  

摘要： 凹版印刷广泛应用于食品、医药等包装行业。水性油墨作为一种绿色印刷材料,在非吸收性包装基材上存在不易挥发、干燥不良等问题,对其应用产生很大影响。为克服这些困难,本文通过计算流体力学(CFD)的方法对凹印水性油墨的热风干燥进行宏观上和微观上数值模拟,以用于凹印热风水性油墨干燥的预测,提高水性油墨的干燥效率,节省工艺成本,进而拓展水性油墨在非吸收性基材上的应用。首先,本研究依据凹印烘箱的实际结构进行简化建立了干燥箱的几何模型,用于凹印干燥的流体动态分析,然后在干燥箱内加入导流板进行结构优化,研究导流板的结构对凹印水墨热风干燥效果的影响,从而辅助凹印干燥箱的结构设计,改善凹印干燥箱内气流分布的均匀性。其次,本研究对干燥箱内的局部区域建立凹印水性油墨干燥的多相流模型,以探究不同因素对水性油墨干燥效率的影响。本研究中的多相流水性油墨干燥模拟均以水性油墨液滴为例,通过采用流体体积(VOF)方法,结合基于水性油墨传质速率方程编译的用户自定义函数(UDF)建立了凹印水性油墨的多相流冲击气流干燥模型。最后,本研究对该模型进行了验证,模拟了冲击气流区域的油墨干燥状态,分析了冲击气流的温度和速度以及油墨粘度和厚度对凹印水墨干燥效率的影响。研究结果表明:导流板的合理设计可以改善凹印水性油墨热风干燥的效率,当导流板被放置各风嘴间隔之间,而不是正对风嘴的上方时,风嘴4～7的均匀性和速度大小得到了提高;增加气流温度和气流速度,降低水性油墨的粘度和厚度,能提高气流与水性油墨之间的传热传质,其中气流速度为25m/s时,能够有效缩短水性油墨的干燥时间。本文的模拟结果有助于设计人员对凹印干燥箱的结构设计所达到的效果进行预测,避免在制作过程中反复调节所造成的浪费;基于CFD方法建立的多相冲击气流干燥模型,能够为分析水性油墨在非吸水性基材上的干燥特性提供新的研究思路。本研究对解决水性油墨在非吸收性软包装基材上干燥困难的问题以及拓展水性油墨的应用提供了理论支撑。

关键词： 预制菜   香菇   烹饪   CFD   传热传质   数值模拟  

摘要： 预制即热菜肴作为快餐的一种,具有较好的市场前景。香菇是我国第一大食用菌品种,价格适中,口感独特,取材广泛,是开发预制菜的优质原料,在满足当前快节奏的餐饮市场需求的同时,可较好地丰富预制菜品种。在中式烹饪的工艺基础上研制一款香菇预制菜肴不仅可以满足消费者的需求,还能增加香菇产品附加值,创造更高的经济效益。而中式烹饪的主要处理方式为油炒,过程短促且反应剧烈,同时伴随有水的蒸发,传统的分析方法难以测定在烹饪过程中食品的瞬态变化,因此运用CFD数值模拟技术对烹饪过程进行仿真模拟和数值求解是一种非常有效的手段。本文按照香菇菜肴的工艺流程,从工艺的优化以及基于多孔介质传质传热理论,结合液相(气相)质量、能量、动量守恒定律方程,构建样品在烹饪过程中的传热与传质数值模型,实现对香菇烹饪过程中的瞬时变化规律的预测。本文研究结论如下:1.通过单因素和响应面优化试验优化菜肴的工艺参数,以菜肴的感官评分为响应值,基于模糊感官评判的原理进行感官评分,设计四因素三水平的响应面优化试验,并对成品进行品质检测。结果表明:四种调料对菜肴的感官评分影响都呈极显著(p<0.01),四种因素对菜肴感官品质的影响主次程度依次为食盐>生抽>小米辣>蚝油,最佳配方为食盐添加量1.9%、生抽添加量6.0%、蚝油添加量8.7%,小米辣添加量1.0%,各项品质指标的检测结果最优。2.利用COMSOL Multiphysics 6.0软件构建了适用于菜肴烹饪过程的带有气体蒸发的含湿非饱和多孔介质的多物理场耦合的传热传质模型,对模型进行数值求解,实现对烹饪过程中香菇在任意时刻温度、水分含量的预测;试验测定对烹饪过程中香菇的水分含量和中心温度,分析比较该模型预测值与试验值之间的差异,验证模型准确性,并通过改变样品在模型中的参数验证该模型的实用性。模拟结果表明:在炒制温度为180℃,香菇切片厚度为5 mm的条件下,加热时间在360 s时中心温度达到85℃,大部分水分流线分布均匀,达到成熟状态且与试验值吻合良好;在180℃的炒制温度下,切片厚度由3 mm增加到5 mm时达到成熟值的时间增加110 s,由5 mm增加到7 mm时达到成熟值的时间增加130 s,两者之间的关系呈多项式函数趋势上升;颗粒中心温度随着对流传质系数的增加而降低,对流传质系数从2.5·10m/s增加到3.5·10m/s时,成熟时间由326 s增加为354 s,从3.5·10m/s增加到4.5·10m/s时,成熟时间由354 s增加为382 s;颗粒热导率越大,单位时间内向食品颗粒内部传递的能量越多,成熟时间越短;比热容越大,颗粒内部温度上升速率越慢,成熟时间越长。

关键词： 直接空冷系统   热负荷均匀分配   轴流风机调整策略   极端运行工况   数值模拟   传热传质  

摘要： 碳达峰、碳中和战略的实施对于我国电力行业提出了新的挑战。电站直接空冷技术由于其初投资低、节水率高、灵活性好等优点广泛应用于我国的富煤缺水地区。然而机械式直接空冷系统易受环境因素影响,且轴流风机功耗占厂用电比例较高,因此揭示不同环境气象条件和系统运行模式下空冷系统冷却性能变化规律,提出直接空冷系统更为高效可靠的风机运行调整策略,对于机组的安全经济运行具有重要意义。本文以某典型2×300MW直接空冷机组冬季运行工况为研究对象,以机组实现阻塞背压运行为优化目标,管束出口凝结水不过冷为约束条件,开发直接空冷系统控制逻辑。计算得到了最高临界环境温度和最低临界环境温度,在两者之间通过风机转速调节,实现直接空冷系统的高效运行。基于热负荷均匀分配原则,采用数值模拟方法,研究了常规工况下轴流风机转速灵活调节策略和极端工况下改进的灵活调节策略。获得了不同环境风向角、风速和机组负荷条件下,各轴流风机转速、轴流风机入口温度以及通过空冷单元的冷却空气质量流量分布规律。最终,计算得到不同环境气象条件、不同机组负荷下不同轴流风机转速调节策略风机总功耗变化规律。结果表明,基于热负荷均匀分配原则的轴流风机转速灵活调整策略和改进的灵活调节策略明显优于轴流风机转速整体调节策略。本文以热负荷均匀分配为原则,指导直接空冷系统各轴流风机转速优化调节,降低了风机群的功耗,相应的研究成果可为直接空冷机组优化运行和深层次节能提供参考。

关键词： 脱硫废水   盐壳   传热传质   蒸发特性   数值模拟   流场优化  

摘要： 燃煤电厂采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺进行烟气脱硫,虽然具有成熟稳定、适应性强、脱硫效率高等优势,但该过程产生大量成分复杂、腐蚀性强的脱硫废水。目前烟道喷雾蒸发技术由于可实现废水零排放吸引了大量研究者的关注。本论文针对某330 MW燃煤机组电除尘器前的烟道,建立了计算流体力学模型,分析了纯水和带盐壳液滴蒸发特性差异,研究了操作参数对纯水和带盐壳液滴蒸发特性的影响,提出了可缩短纯水液滴蒸发时间的内构件优化方案。论文研究内容和主要结论如下:首先,针对脱硫废水烟道喷雾蒸发过程,通过考虑脱硫废水在蒸发过程中表面形成的盐壳层导致的热导率差异,采用欧拉-拉格朗日方法建立了烟气和液滴两相流动及传热传质模型,并应用于某330 MW燃煤机组,对纯水及含盐壳液滴的烟气喷雾蒸发特性进行了数值模拟,对其结果进行对比分析表明由于热导率差异,两种液滴的蒸发特性存在差异。其次,由于温差和对流状况是控制液滴蒸发的两个主要影响因素,因此研究了烟气温度和烟气流速对含盐壳废水液滴群蒸发特性的影响。研究结果表明在所研究的413.15～473.15 K烟气温度范围内,液滴的完全蒸发时间随烟气温度的上升而变短,且随着烟气温度的升高,可以有效削弱盐壳效应带来的阻力;随着气速变大,两种液滴群完全蒸发时间变短,且这一影响因素对含盐壳液滴的影响更大;在以上两种操作参数范围内,含盐壳液滴的完全蒸发时间均长于纯水液滴,增加幅度为6.3%～52.3%之间。最后,为了实现液滴在有限长烟道内的完全蒸发,依据提高烟气流场扰动以延长液滴在烟道内停留时间的思路,提出了增加挡板的流型调控策略,进而强化传热传质的流场优化方案。考察了挡板类型、布置方式和关键几何参数的影响,并综合考虑增加内构件带来的压降能耗,确定了其布置方式为Z=3 m处截面、有效长度L=0.3 m、迎风顶角角度α=30°的锥形内构件,作为增强蒸发效果的优化方案。该方案与未安装优化构件相比,其完全蒸发时间缩短了 57.22%,具有良好的应用前景。

关键词： 蒸发冷却   喷淋水   交错管束   传热传质   压降  

摘要： lt;pgt;管束间湿空气-水蒸发冷却技术发展以来，就被广泛应用到电厂、冶金厂、航空、纺织、余热回收和制冷工程等诸多领域。由于其传热性能高、水质干净、使用寿命长等优势，现已成为换热设备中重要的换热技术。对于交错管束间湿空气-水蒸发冷却传热传质特性的研究，目前主要集中在管外壁与喷淋水间传热系数及湿空气与喷淋水间传质系数这两个关键参数上，但现有的一些研究存在差异。交错管束间湿空气-水蒸发冷却传热传质机理尚未完善。因此，对交错管束间湿空气-水蒸发冷却传热传质及压降特性做进一步深入研究，对于蒸发冷却技术的发展具有重要的意义。lt;/pgt; lt;pgt;交错管束间湿空气-水蒸发冷却传热传质过程主要包括：管束壁面喷淋水膜形成及分离过程、喷淋水与管壁传热过程及喷淋水与湿空气间传热传质过程。在综合考虑以上过程的基础上，采用基于DPM(lt;a href="file:///D:/ANSYS%20Inc2019R2/v194/v194/commonfiles/help/en-us/help/flu_ug/flu_ug_sec_discrete_use_oview.html"gt;Discrete Phase Modelslt;/agt;)与WFM(Wall Film Models)耦合的欧拉-拉格朗日方法，建立了交错管束间湿空气-水蒸发冷却传热传质及压降特性分析模型。选取了四套高质量网格进行了网格无关性验证。结果表明，当网格数量达到138000时，网格数量已满足仿真精度要求。将模拟结果与实验数据进行了对比，验证了模型的准确性。lt;/pgt; lt;pgt;其次，模拟分析了结构参数：管束横向间距、管束纵向间距及管束管径对交错管束间湿空气-水传热传质特性的影响。通过对传热系数、传质系数、管束间空气温度分布、空气速度分布及湿空气焓等参数进行分析，深入讨论了传热传质特性的变化规律及主要原因。提出改善传热传质性能的措施，为实际工程提供了理论指导。结果表明，传热系数随管束横向间距及管束纵向间距增大而增大，随管束管径的增大而降低。因此，在蒸发冷却换热器设计时，应采用小口径管交错布置。传质系数随管束纵向间距增大而降低，横向间距及管径对传质系数的影响较小。此外，分析了运行参数：空气流量、进气温度、相对湿度、喷淋水流量及喷淋水温度对交错管束间湿空气-水传热传质特性的影响。结果表明，传热系数随空气流量线性增大。传质系数随空气流量及喷淋水流量增大而增大，但进气温度、相对湿度和喷淋水温度对传质系数影响非常小。在管束圆周角-45amp;deg;~45amp;deg;范围内，湍流强度最小，水蒸气浓度最大，传热传质性能最弱。在圆周角amp;plusmn;115amp;deg;位置，湍流强度最大，水蒸气浓度最低，传热传质性能最强。当横向间距小于20mm时，第19~24排交错管束间湿空气达到饱和状态，湿空气不饱和程度被充分利用。相反，交错管束顶部的湿空气相对湿度得不到充分利用。因此，应根据横向间距合理设计错列管束的排数。lt;/pgt; lt;pgt;同时，分析了运行参数及结构参数对管束间湿空气压力损失的影响。单位高度压力损失与横向间距及纵向间距成幂函数关系。单位高度压力损失随管径先增大后减小，但总的压力损失与管径成正相关。于此同时，空气流量及喷淋水流量对压力损失影响显著，随空气流量及喷淋水流量增大而增大。管壁对湿空气的摩擦阻力主要集中在管束圆周角amp;plusmn;115amp;deg;附近区域，管束圆周角-45amp;deg;~45amp;deg;范围内摩擦阻力最小。换热盘管底层和顶层是压力损失的过渡区域。换热盘管底层第1~6排区域压力损失最大，湿空气压力损失沿盘管高度方向降低。当横向间距小于30mm时，换热盘管顶部第22~24排湿空气压力损失沿盘管高度变大；当横向间距大于30mm时，换热盘管顶部第22~24排湿空气压力损失沿盘管高度降低。lt;/pgt; lt;pgt;最后，将模拟结果与现有关联式进行了比较，分析了模拟结果与关联式之间的误差。结果表明，Heyns传热系数关联式计算结果与模拟结果吻合程度高，但仍存在一定的偏差。基于模拟结果，对Heyns传热系数关联式进行了改进，改进后的传热系数关联式与模拟结果误差小于15%。传质系数模拟结果与Parker关联式计算结果基本一致，为了获得更加准确的传质系数，对Parker关联式也进行了改进，使其误差低于5%。最后，对比分析了管束间湿空气压力损失与现有关联式间的差距，对Gan压力损失关联式进行了改进，改进后的压力损失关联式与模拟结果的误差小于5%。lt;/pgt; lt;pgt;上述研究成果，为交错管束热力设计计算提供了依据。lt;/pgt;