方形开式冷却塔的工作原理基于热湿交换原理。其核心部件是一个填充有大量填料的冷却塔体，冷却塔体通常呈方形，内部设有进风口和出风口，以及喷头和集水盘等组件。

1. 水的循环与喷洒：

- 循环水通过循环水泵从冷却塔底的集水盘抽取，经过管道输送至塔顶的喷头。

- 喷头将循环水均匀喷洒在填料上，形成一层均匀的水膜。

2. 空气的流动与热交换：

- 自然通风或机械通风方式（使用风机）产生气流，使空气流过填料层。

- 空气与水膜接触时，部分水分蒸发，吸收周围环境的热量，从而达到冷却的目的。

3. 热的传递与排放：

- 蒸发过程中，水分子从液态转化为气态，吸收热量，降低水温。

- 未蒸发的水及蒸发后的水蒸气随气流一起流出冷却塔，形成湿热的废气。

4. 水的收集与循环：

- 流出的湿热废气进入冷却塔的冷却区域，其中的水蒸气凝结成水滴，收集在集水盘中。

- 收集后的水再次被循环水泵抽取，回到塔顶继续喷洒，形成循环冷却过程。

通过上述过程，方形开式冷却塔不断地将热量从循环水中转移到空气中，实现冷却效果。冷却塔的设计和操作参数（如填料的类型和尺寸、风机的功率和转速等）直接影响到冷却效率和能耗。