冷空气从进风口进入冷却塔,穿过雨区、填料、配水系统、收水器,从塔出口排出。在空气穿过这些部件时产生阻力,这部分阻力靠塔的抽力来克服,故阻力和抽力相平衡。
如果塔的总阻力系数己知,则用式(5-5)可求得V0,塔的风量可以求得,再联合传热公式一起即可进行塔的水温计算。
1952年契尔顿提出了一种自然通风逆流式冷却塔的设计方法,绕过塔的抽力及阻力计算。根据对已建塔的测试结果来设计相似的新塔。1961年R·F·瑞世(Risk)在英国中央电力研究所的试验设备上,给出了从填料上落下的水滴阻力系数的试验结果:
如果填料阻力中已包括了淋水阻力,则可令式中只包括垂直方向的参数,没有包括空气在水平方向运动的影响,如塔的径向的影响,所以式主要反映了逆流塔中雨区的垂向阻力。此外,文献中指出试验资料很分散,这是可以理解的,因为现场测量淋水阻力很困难。
鉴于在工业塔上直接测量全塔的通风阻力系数很因难,所以迄今未见到有系统的阻力系数测量结果发表,所以现有的阻力研究成果主要来自室内试验。
把一个工业塔按比尺缩小在室内进行湿塔试验是不可能的,主要是雨区无法模拟。所以,所有的室内冷却塔阻力试验都是干塔试验,不放水,室内试验中,塔体、人字柱都按比尺缩小,填料、收水器等因无法按比尺缩小。而采用等阻力系数构件来代替,只有雨区无法模拟,成为试验研究的难点,也成为几十年来不断探索的课题。
冷却塔的阻力计算,现在仍然走着两条路,一条是把进风口、人字柱、雨区、梁柱、填料、配水、收水器、塔出口等各部分的气流阻力相加;另一条是求塔的整体阻力。因为各个部件的气流相互干扰,无法绝对分开,所以采取各部分阻力相加的办法,不尽合理。应尽量求塔的整体综合阻力。以下将叙述各部件的阻力及综合限力的计算方法。