赵顺安

      大家看到的自然通风冷却塔通常都是收腰的形状，即下面粗，中间细，出口又变大，形似双曲线，如图1。

图1自然通风冷却塔

      为什么冷却塔要做成这种形状呢？这要从塔内的空气流动特性说起。冷却塔内的空气温度较塔外高，密度比塔外空气小，塔内空气受到浮力作用，向上运动。对于不同的流体有不同的流动曲线，如图2示，若空气是理想流体，即，流体不会产生能量损耗，塔内空气持续受到浮力作用，不断加速，由于流体流量固定，加速时间越长，即随高度空气流速增加，过渡面积减小；而实际空气是粘性流体，当空气运动时会产生能量损耗，损耗量与速度平方呈正比，塔内空气同时受到浮力和空气运动阻力作用，当高度低时，流速小空气阻力小于浮力，空气呈加速运动，流体的流动断面渐减小，当阻力浮力相当后空气将不加速，但能量仍有消耗，这时，流体流动将以减速补偿能耗，流动断面将渐变大。冷却塔的外壳就是符合了塔内空气流动的特性，设计成下大，腰收细，上扩口的形状。

图2 塔内流体流动