蒸发冷却技术具有节能效果佳、经济效益好等优点。论文对蒸发冷却设备及其在矿巷热害治理中应用的流场和温度场进行了数值模拟,为其大规模应用奠定了基础。论文依据矿井热害治理实际工况提出蒸发冷却设备简化模型,构建湿空气和液滴两相耦合的流动、传热、传质模型;验证了该模型用于蒸发冷却过程数值模拟的正确性。随后将该数学模型应用于喷嘴数量、风速、喷淋水量和喷淋水粒径等因素的蒸发冷却设备数值模拟研究中,分析各因素对蒸发冷却设备性能的影响趋势,同时分析蒸发冷却过程机理,获知接触传热在蒸发冷却设备中起主要作用。通过优化,当喷嘴数为24、气体速度13m/s、喷淋水量6000kg/h、水滴直径0.6mm时,设备性能可达到论文设定条件下的最优。基于优化参数设计了一台蒸发冷却设备,并将其用于矿井巷道降温中,空气出口温度296.15K,符合快速蒸发冷却设备系统的降温目标。