自然通风冷却塔的工作原理主要基于空气的自然对流和水的蒸发冷却过程，具体如下：
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空气对流形成：
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密度差驱动：自然通风冷却塔通常有较高的通风筒。塔内的热水会使周围空气温度升高，热空气密度变小，产生向上的浮力。而塔外的冷空气密度较大，会从塔底的进风口自然流入塔内，填补上升的热空气所留下的空间。这样就在塔内形成了由下往上的自然空气对流。
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热交换过程：
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热水分布：热水通过管道被输送到冷却塔的顶部，再经过配水系统均匀地洒在填料上。填料的作用是增加水与空气的接触面积和接触时间3。
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形成水膜：热水洒在填料上后，会在填料的表面形成一层薄薄的水膜。当空气流过填料时，与水膜充分接触。
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热量传递：一方面，由于空气和水之间存在温度差，热量会通过传导的方式从热水传递到空气中，使空气温度升高；另一方面，水表面的水分子会不断地向空气中蒸发，在蒸发过程中吸收大量的热量，从而使水的温度降低2。
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排出湿热空气：经过热交换后，空气吸收了热水的热量和水分，变成了湿热空气。湿热空气在浮力的作用下继续向上流动，最终通过通风筒排出塔外，排到大气中3。而冷却后的水则滴落到冷却塔底部的集水池中，再通过水泵被输送回需要冷却的系统中，循环使用。
总的来说，自然通风冷却塔利用了空气的自然对流和水的蒸发散热原理，实现了对热水的冷却，具有风吹水量损失小、效率稳定、维护简单等优点，但也存在投资较高、施工技术复杂、冬季维护较困难等不足之处
