管式间接蒸发冷却空调利用水作为冷却介质,通过水在非饱和空气中蒸发实现对空气的降温,尤其在西北地区,湿度较低,其节能、环保效果明显,值得研究和推广。由于水的传热系数远大于空气的传热系数,管式间接蒸发冷却空调的强化传热措施应考虑热阻大的一次风侧。由于管内强化传热措施成本高、工艺相对复杂,立管式间接蒸发冷却空调的研究成本优于横管式间接蒸发冷却空调。目前的国内外研究管式间接蒸发冷却空调的过程中,数值模型管道排数和列数过度简化,如:单管传热传质模型、单侧传热传质模型、一维、二维传热传质模型等冷却空调模型,不能使管外二次空气与水充分接触,水膜蒸发吸热不好,从而导致一次空气降温与实际情况相差较大;性能评价指标的机械、乏力,使阻力与换热量、效率、一次风出口温度等参数不能有效结合考虑,让实验结果的最佳工况与实际过程存在偏差,较难做到间接蒸发冷却空调的真正优化。针对管式间接蒸发冷却空调采用的实验研究方法,其实验条件受制于预算、天气、地点等因素,实验工况相对较少,很难深刻揭示管式间接蒸发冷却空调传热传质过程机理。本文数值计算采用有限体积法和SIMPLE算法,以交错网格为基准;同时采用VOF模型和相对k-ε模型;选择FLUENT软件基于压力的求解器,首先通过动量方程求解速度场,继而通过连续方程得到压力速度耦合方法,并开启组分输入模型,运用较为新颖的三维全尺寸数值模型和方法能够较真实的展现管式间接蒸发冷却空调的运行过程,充分客观揭示一、二次空气及水通过管式间接蒸发冷却器的传热传质过程,且本文能将性能评价指标效结合考虑,可较好对管式间接蒸发冷却空调进行优化,但因其过程复杂、占用计算机资源较多等缺陷,以致采用三维全尺寸整体建模和数值方法对管式间接蒸发冷却空调进行分析的成果不多。对于本文所研究的横管式间接蒸发冷却空调,一次风管长度为1.5m,二次风管长度为1.4m,水力直径为0.022m,相对管间距为1.7m,一次风速8m/s,二次风速比4.5,环境温度29℃,环境湿度45%RH的工况下,一次风出口温度、冷却效率、制冷量和单位面积阻力分别为23.01℃、64.34%、209.6W/m2、3015pa/m2。对于本文所研究的立管式间接蒸发冷却空调,一次风侧程长为1.3m,二次风侧程长为1.5m,水力直径为0.03m,相对管间距为1.7m,一次风速2.5m/s,二次风速为13m/s,环境温度29℃,环境湿度45%RH的工况下,一次风出口温度、冷却效率和制冷量分别为24.01℃、53.6%、171.96W/m2,同时考虑了各工况下Nu及f的变化趋势,发现结构参数、介质参数等众因素对空调的性能均有较大影响。本文研究成果对推广西北地区管式间接蒸发冷却空调高效节能、环保减排等特点具有重要意义。