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Keywords:

  • performance of wet cooling towers;
  • surface roughness;
  • enhancement of the rate of simultaneous heat and mass transfer;
  • cooling towers

Abstract

The effect of packing roughness on the thermal and hydraulic performance of a packed bed wet cooling tower were investigated experimentally. Tower enhancement ratio and air-side pressure drop ratio were determined as functions of packing relative roughness at different values of water inlet temperature, and water-to-air mass flux ratio. The packing used was glass Raschig rings 10 mm thick and 10 mm in diameter. The surface roughness was changed by adhering sand papers of different roughness to the outside surface of the packing.

The experimental data showed that an increase in the surface relative roughness from 1 to 5.62 can increase both the tower enhancement ratio and the air side pressure drop ratio up to 146% and 142%, respectively. The effect of the surface relative roughness is more pronounced at lower values of water-to-air mass flux ratio and at higher values of hot water inlet temperature. Also, a new analytical expression was developed to calculate the cooling tower characteristics.

On a étudié de manière expérimentale l'effet de la rugosité du garnissage sur la performance thermique et hydraulique d'une tour de refroidissement mouillée à lit garni. Le rapport d'amélioration de la tour et le rapport de la perte de charge de l'air latéral ont été déterminés en fonction de la rugosité relative du garnissage à des valeurs différentes de températures d'entrée de l'eau, et du rapport de flux massique air-eau. On a utilisé comme garnissage des anneaux de verre Raschig de 10 mm d'épaisseur et de 10 mm de diamètre. On a modifié la rugosité de la surface en collant du papier de verre de différentes rugosités à la surface extérieure du garnissage.

Les données expérimentales montrent qu'une augmentation de 1 à 5.62 de la rugosité relative à la surface peut accroǐtre le rapport d'amélioration de la tour et le rapport de la perte de charge de l'air latéral jusqu'à 146 et 142%, respectivement. L'effet de la rugosité relative de la surface est plus prononcé à de faibles valeurs du rapport de flux massique air-eau et à des valeurs élevées de la température d'entrée de l'eau chaude. On a également établi une nouvelle expression analytique afin de calculer les caractéristiques de la tour de refroidissement.