冷却塔配有旋转布水器，布水器有高强度青铜内芯和耐高温尼龙外壳组成，利用水的反重力自动旋转布水，
布水管出孔应同方向向下倾斜45°，200T以上的布水器内装轴承，故旋转灵活，使用可靠，布水管孔的排列根据
试验数据确定，具有布水均匀，冷效较高等特点，布水器与中心管连接可采用法兰，也可采用螺纹。
布水器是冷却塔中的关键部件，其作用是将水均匀地分布到填料上，增大水气接触界面，使一部分水汽化，
带走热量，起到降低水温的作用。其造价不高但对冷却塔的冷却效率影响极大，有必要深入研究。布水器的
种类很多，有孔板式、排管式、溢流式、喷头式等，而应用最多的是旋转布水器。
文献[1]介绍了旋转布水器不同直径喷孔，在不同水压下每个喷孔的流量实测数据，由表1第6行可
行计算出中心的布水密度是边缘的1.83倍。这说明旋转布水器喷淋的均匀性问题仍然十分严重；如果
把这个倍数降低一半，冷却效率会有可观的提高[2]，而不需要增加能量消耗。文献[3]、[4]涉及到了布
水器的结构改进和优化的定性分析，但不够深入和系统，是经验性的总结。文献[5]-[9]讨论了优化和
分布的均匀性问题，但缺乏对旋转的研究。笔者以力矩平衡和流体力学平衡建立数学模型，并应用计
算机进行模拟，反复迭代试差，进行精确计算，提高了液体分布的质量并改善了旋转的稳定性。
1 布水器的结构及工作原理
布水器的结构如图1所示。其中，密封箱用以连接布水器的旋转部分和固定部分。冷却水通过进水管
流入布水管，然后通过布水管上的喷孔形成水流，洒在冷却塔的填料上。由于喷孔的直径比较小，水流
具有一定的速度，根据作用力与反作用力的原理，布水管受到与水流方向相反的作用力而旋转，使水流
不停地分布到冷却塔的填料上。
布水器看似简单，但各部参数的确定十分重要，参数之间有一定的逻辑关系。以下按设计步骤给出各
参数的确定原则。
1.1 喷孔孔径的确定
从理论上讲喷孔的直径越小，个数越多，布水的均匀性越好。但喷孔太小容易堵塞，加工也比较困
难， 小应≥0.003m，另外还要综合考虑流速。
1.2 喷孔流速的确定
无论大冷却塔还是小冷却塔喷孔流速应该是大致相同的数值。因为，喷孔流速太小反作用力太小，转
速会很小甚至会停转，喷孔流速太大，流体阻力损失的能量大，喷洒不均匀，还会产生水雾，一般以0.8-
2.5m/s为宜。
由文献[1]实测数据（见表1）可以看出，同一布水管上每个喷孔的流量不完全相同，端点喷孔的流量比靠
近中间喷孔的流量要大，压力越大差别也越大。专著认为“原因是端点受到水击影响的缘故”。笔者认
为要从液体所受的作用力上来解释，在旋转过程中，布水管中的液体还受到离心力的作用；直径越大离
心力越大，水压越大离心力也越大，这可以完美地解释中心喷孔与端点喷孔的流量差别，这是冷却塔直
径较大产生的现象。为了证明这个解释，笔者用计算方法进行了验证，计算过程如下
