La tecnología de enfriamiento por spray evaporativo de dos fases puede reducir significativamente el consumo de energía en aplicaciones de enfriamiento de centros de datos. Sin embargo, la literatura carece de una metodología establecida para evaluar el rendimiento general de dichos sistemas de evaporación en términos del nexo agua-energía. El presente estudio desarrolla un enfoque de modelado de dinámica de fluidos computacional (CFD) Lagrangiano-Euleriano para examinar la funcionalidad de estos sistemas de enfriamiento por spray evaporativo de dos fases. Para replicar un sistema modular, se simula una boquilla de cono de spray hueco con distribución de tamaño de gota de Rosin-Rammler en un entorno de aire natural convectivo turbulento. El modelo fue validado con los datos experimentales disponibles en la literatura. Se realizaron estudios paramétricos sobre condiciones geométricas, de flujo y climáticas, a saber, longitud del dominio, tamaño de gota, tasa de flujo de masa de agua, temperatura y humedad. Los hallazgos indican que a temperaturas elevadas y baja humedad, la evaporación resulta en una reducción de temperatura en bloque de hasta 12 grados Celsius. Se utilizó un enfoque específico en las condiciones climáticas de Dublín, Irlanda, como ejemplo para optimizar el sistema evaporativo. Se establece una nueva formulación para el coeficiente de rendimiento (COP) para evaluar el rendimiento del sistema. Los resultados mostraron que duplicar la tasa de flujo de masa de agua del inyector mejoró la tasa de flujo de masa evaporada en un 188%, pero redujo el porcentaje de evaporación en un 28%, lo que a su vez redujo el COP. Duplicar la longitud del dominio mejoró la caída de temperatura en un 175% e incrementó la humedad relativa en un 160%, mejorando así el COP. El COP del sistema de evaporación mostró una mejora sistemática con una reducción en el tamaño de la gota y la tasa de flujo de masa para una longitud de dominio fija. El COP del sistema evaporado mejora en dos órdenes de magnitud (~90 a 9500) con la reducción en el diámetro medio de Sauter (SMD) del spray de 292 um a 8-15 um. Bajo esta reducción, se logró una tasa de evaporación cercana al 100% en comparación con solo un 1% de tasa de evaporación para el SMD más grande. Se concluyó que la utilización de una boquilla de spray de gotas finas proporciona una solución efectiva para la reducción del consumo de agua (97% en nuestro caso) para centros de datos, al mismo tiempo que aumenta la proporción de evaporación.