Owing to improvements in the quality of life, the importance of devices for controlling indoor temperatures is increasing. However, devices based on current technology cause environmental problems, and there has been a growing global awareness regarding the requirement of innovative changes in cooling systems. Among such systems, those based on evaporative cooling have been widely studied considering their high performance and eco-friendliness. Here, we propose an evaporative cooling system with hydrophobic porous membrane sheets that enhance cooling performance. In the experiments, we prepare a unit cell with an air channel and a water reservoir placed in parallel and separated by the flat membrane sheet. Compressed air is used to evaporate water through the pores, which cools the air flowing out of the cell. To investigate the parametric dependency, we alter the flow rates and the channel gap size of the cell. Considering the mechanism, we establish analytical solutions that predict the evaporative cooling rate and the temperature drop. For all cases, the experimental results show good agreement with the theoretical values. In addition, another system on a bench scale is designed and manufactured to estimate the practical applicability of the theory. Similar to the previous case, the experimental performance is also well predicted by the same theory. Given that no existing theory can delineate the effects of key parameters, flow rate and channel gap size on the cooling performance, the findings of this study are important as they can establish new avenues for research on evaporative cooling systems in the future.

由于生活质量的提高，控制室内温度的设备的重要性日益增加。然而，基于当前技术的设备会导致环境问题，并且全球对冷却系统创新变化的要求越来越高。在这些系统中，基于蒸发冷却的系统因其高性能和环保性而受到广泛研究。在这里，我们提出了一种具有疏水性多孔膜片的蒸发冷却系统，可提高冷却性能。在实验中，我们准备了一个带有平行放置的空气通道和一个储水器的单元电池，并由平膜片隔开。压缩空气用于通过孔隙蒸发水分，从而冷却流出电池的空气。为了研究参数依赖性，我们改变了细胞的流速和通道间隙大小。考虑到机理，我们建立了预测蒸发冷却速率和温度下降的解析解。对于所有情况，实验结果与理论值非常吻合。此外，还设计并制造了另一个规模化的系统来评估该理论的实际适用性。与前面的案例类似，实验性能也被相同的理论很好地预测。鉴于现有理论无法描述关键参数、流速和通道间隙尺寸对冷却性能的影响，因此本研究的结果很重要，因为它们可以为未来研究蒸发冷却系统开辟新途径。我们改变细胞的流速和通道间隙大小。考虑到机理，我们建立了预测蒸发冷却速率和温度下降的解析解。对于所有情况，实验结果与理论值非常吻合。此外，还设计并制造了另一个规模化的系统来评估该理论的实际适用性。与前面的案例类似，实验性能也被相同的理论很好地预测。鉴于现有理论无法描述关键参数、流速和通道间隙尺寸对冷却性能的影响，因此本研究的结果很重要，因为它们可以为未来研究蒸发冷却系统开辟新途径。我们改变细胞的流速和通道间隙大小。考虑到机理，我们建立了预测蒸发冷却速率和温度下降的解析解。对于所有情况，实验结果与理论值非常吻合。此外，还设计并制造了另一个规模化的系统来评估该理论的实际适用性。与前面的案例类似，实验性能也被相同的理论很好地预测。鉴于现有理论无法描述关键参数、流速和通道间隙尺寸对冷却性能的影响，因此本研究的结果很重要，因为它们可以为未来研究蒸发冷却系统开辟新途径。我们建立了预测蒸发冷却速率和温度下降的解析解。对于所有情况，实验结果与理论值非常吻合。此外，还设计并制造了另一个规模化的系统来评估该理论的实际适用性。与前面的案例类似，实验性能也被相同的理论很好地预测。鉴于现有理论无法描述关键参数、流速和通道间隙尺寸对冷却性能的影响，因此本研究的结果很重要，因为它们可以为未来研究蒸发冷却系统开辟新途径。我们建立了预测蒸发冷却速率和温度下降的解析解。对于所有情况，实验结果与理论值非常吻合。此外，还设计并制造了另一个规模化的系统来评估该理论的实际适用性。与前面的案例类似，实验性能也被相同的理论很好地预测。鉴于现有理论无法描述关键参数、流速和通道间隙尺寸对冷却性能的影响，因此本研究的结果很重要，因为它们可以为未来研究蒸发冷却系统开辟新途径。此外，还设计并制造了另一个规模化的系统来评估该理论的实际适用性。与前面的案例类似，实验性能也被相同的理论很好地预测。鉴于现有理论无法描述关键参数、流速和通道间隙尺寸对冷却性能的影响，因此本研究的结果很重要，因为它们可以为未来研究蒸发冷却系统开辟新途径。此外，还设计并制造了另一个规模化的系统来评估该理论的实际适用性。与前面的案例类似，实验性能也被相同的理论很好地预测。鉴于现有理论无法描述关键参数、流速和通道间隙尺寸对冷却性能的影响，因此本研究的结果很重要，因为它们可以为未来研究蒸发冷却系统开辟新途径。