随着水资源危机意识的日益提升,节水已成为中国乃至世界的战略目标。水的循环使用是节水的重要途径,关键设备冷却塔的研究越来越受到重视。笔者在学期间,深入研究冷却塔理论,查阅和收集了大量中外冷却塔文献,通过对积累的数据与工业塔实测的结果系统地分析,对影响冷却塔的效率与投资的关键点——配水、气动与热工等多方面提出自己观点,以此为依据研究和提出冷却塔优化的架构,并在工程实践中得以成功地应用和验证。在冷却塔配水设计方面:配水计算上引入更符合冷却塔配水模式的分流公式,以均匀配水沿程阻力计算法、叉管分流的阻力系数计算法和伯努力方程的动静压转换理论为基础,提出冷却塔管式配水计算的数学模型,实现了配水管径、逐个喷头压力和流量的计算,使配水喷头最大最小流量差设计可控,从而实现冷却塔均匀配水和准确确定配水压力的目的。在冷却塔气动方面:全面分析构成冷却塔各部件的气动特性,给出各部件更符合实际的定性认识和定量计算的公式,对规范与手册等相关资料中遗漏或忽略的部位予以拾遗补缺,给出了计算冷却塔阻力的气动方程;分析风机特性曲线特点,给出适合其特点的曲线拟合方法——拉格朗日一元三点插值法,拟合出冷却塔风机特性气动方程。通过对上述两个气动方程组的联立求解,准确完成冷却塔的气动计算,为冷却塔气动措施的优化提供理论基础。在冷却塔热工方面:分析影响冷却塔热工性能的各种因素,界定常规填料热工性能表示方法所包含的因素,对于未包含在内的影响因素给出计算方法,对使用条件与测试条件不同时对其热工性能方程提出需进行修正的观点和修正的原则,并给出修正方法,提出了填料高度与热力性能、阻力性能的关系式,为冷却塔热工性能优化提供理论基础。以气动、热工和配水的理论分析与研究为基础,提出切实可行的冷却塔设计、运行的优化措施,建立冷却塔优化模型,编制算法精确的冷却塔计算程序,实现冷却塔高效、节能、节水和安全可靠的设计与运行的目标。对行业中普遍关心的调速、变频及北方地区的防冻化冰等问题提出笔者的观点。希冀在建立节约型社会过程中,冷却塔技术能在效益、节能、保护环境等方面,发挥更大的作用。