本文在节能减排的社会大背景下,以开发节能高效管式间接蒸发冷却器为出发点,研究了强化管式间接蒸发冷却器传热传质的方法。具体措施包括:在换热管外包覆吸水性纤维织物或网状结构材料,在铝箔表面整理亲水膜,通过性能测试确定管式间接蒸发冷却器的最佳二次/一次空气风量比和淋水密度。本文首先从强化传热的理论出发,就如何开发和研究节能高效的管式间接蒸发冷却器,阐述了几种强化传热传质的具体措施,如选用优质管材、对换热管进行特殊处理、在换热管外涂覆亲水性涂层、设计合理的布水系统和在喷淋水中添加润湿剂。通过对比分析本文提出,采用亲水铝箔管材,在管外包覆不锈钢网状结构材料、金属纤维织物或丙纶纤维织物,在换热管外涂敷有机无机复合亲水膜,是几种行之有效的增强管式间接蒸发冷却系统中换热管传热传质的措施。另外本文在理论上对亲水膜进行了深入细致的研究,分析了亲水涂膜需要具备的性能,包括初期亲水性、持续亲水性、耐蚀性和无臭味性。并详细介绍了三种亲水涂膜(无机亲水膜、有机亲水膜、有机无机复合亲水膜)各自的特点及亲水机理。在此基础之上,本文针对管式间接蒸发冷却系统中对换热管性能的要求,研发并制备了铝箔表面亲水膜,测定了该亲水膜的亲水性、持续亲水性,并据此对涂膜的亲水机理作了详细探讨。结果表明:(1)采用硅酸钠、氧化锌、聚丙烯酰胺等成分组成的溶液可以在铝箔表面获得亲水膜层。该亲水膜的亲水效果较好,水在表面的接触角小于10°;同时该膜有较好的耐水性能,在经过10个干湿循环后,水在表面的接触角仍然小于20°。(2)加入表面活性剂后,涂膜的亲水性有明显改善。但是由于表面活性剂耐水性差,所以致使涂膜的持续亲水性并没有显著提高。另外,表面活性剂的用量有一最佳值,在这一点亲水膜表面水的接触角最小,其亲水性最好。用量过少或过多都会降低膜层的亲水性。本文的表面活性剂的最佳添加量为0.1。(3)本文分别选用浸渍法和涂层法对铝箔试样进行整理。通过对比发现两种整理方法都能在铝箔试样表面形成均匀的亲水膜。但浸渍法致使涂膜的持续亲水性不够高,在经过10个干湿循环后,亲水膜部分受损。而涂层法能在铝箔试样表面形成均匀且坚固的亲水膜,初期亲水性和持续亲水性都较好,且节省溶液。实验表明以改性硅酸钠为主体的配方具有良好的亲水性,添加固化剂可以大幅度提高涂膜的持续亲水性,加入适量的水溶性有机高分子聚合物及表面活性剂,可以使其性能得到极大的提高。另外采用涂层法将该溶液整理在铝箔试样表面可以形成均匀且坚固的亲水膜,初期亲水性和持续亲水性都较好。该项研究使用价值明显,具有广阔的工业应用前景。本文还通过对一台风量为5000m~3/h的蒸发冷却组合式空调机组的一个功能段——管式间接蒸发冷却段进行性能测试,系统地研究了二次/一次空气风量比和淋水密度对冷却器效率和温降的影响。结果表明:(1)换热管内流速为9.32m/s时,换热效果达到最佳。在今后的换热器设计中,此类管式换热器的管内流速可优选8～10m/s。(2)实验得到中湿度地区的最佳二次/一次空气风量比为0.7,此时冷却器效率达到81%,温降达到15.23℃。通过分析,该二次/一次空气风量比也适用于其他气象条件下结构配置类似的管式换热器,这一结果为今后的开发设计提供了指导。(3)在二次/一次空气风量比为0.7的情况下改变淋水密度,结果显示在一次空气流量、二次空气流量都一定的情况下,淋水密度越大,冷却器的效率和温降越高。但是当淋水密度达到0.64 m~3/h·m时,再增大淋水密度,冷却器的效率和温降没有太大的改善。对于风量为5000m~3/h的管式间接蒸发冷却器,我们可以认为0.64 m~3/h·m为该结构配置下的最佳淋水密度。本文在实验的基础上提出了改进管式间接蒸发冷却器换热效果的具体措施,完善了管式间接蒸发冷却器在中湿度地区的应用手段,为今后蒸发冷却技术的进一步推广应用奠定了基础。