在科技与经济快速发展的今天,往往会有一些特殊的场合,对设备有特殊的要求。地下冷却器就是基于这种特殊要求而开发出的新产品,由于使用于地下,它对紧凑性要求和环境协调要求比一般情况更高。本文是国内首次开发与使用地下冷却器,在国际上也只有日本有过一次开发经验。本文主要开展了以下具体工作:第一,通过对设计开发的宏观考虑,确定了以蒸发冷却器为换热主体段,并分析了设计中的难点:为了保护环境考虑的白雾防止以及可以进一步提高蒸发冷却器冷却能力的降膜蒸发。第二,通过对湿式冷却器白雾形成机理进行分析,根据白雾形成机理讨论了各种防白雾方案及其各自的适用场合,并对各种方案进行公式推导。第三,设计并搭建了用于研究翅片间降膜性能的实验台,通过图像拍摄和统计分析的实验方法,得出一套多翅片耦合,有迎面风吹时的降膜理论。第四,提出了一种将经济性指标与防白雾理论结合进行总体设计,配合各换热段设计模块进行迭代设计的最优设计方法,该方法可适用于多种形式冷却器的设计。第五,设计了一套地下紧凑型防白雾冷却器。该冷却器具有紧凑、环保、节能、运行可靠的优点。第六,针对冷却器建立分布参数数学模型,选用麦夸特法+通用全局优化法算法编写一套基于1stOpt 1.5软件的仿真程序。利用系统仿真程序对冷却器的结构及运行工况进行研究,分别提出了设计优化方案及运行控制策略。第七,设计冷却器实验样机并对样机进行湿式和干式两组23个运行工况点的热力性能实验。通过对实验过程的观察及实验结果与仿真结果的比较提出冷却器设计中可进一步改进的措施。