数据中心机房“工位空调”的气流组织与节能研究

【摘要】：随着我国信息技术的发展和社会进步的需要,控制中心、计算机房、网络机房、程控机房等信息设备用房(以下称为“数据中心机房”)的应用越来越多。控制这些机房内室内温度、湿变、洁净度是保证设备正常运转的前提。目前数据中心机房的空调设计、空调设备的选用还没有达到成熟。空调设计及设备选型不善给机房维护、管理带来了很多问题。 针对数据中心机房,空调的服务对象是机房设备而不是人,而且机房设备散热量很大,这就决定了机房的空调设计参数不同于舒适性空调。采用大风量小焓差的送风方式。数据中心机房室内环境要求：空调房间的设计温度为：25℃±2℃,相对湿度为：50%-70%。 本文针对的是一个典型的数据中心机房,工具采用CFD商业软件FLUENT。以五种不同的送风工况,研究空调系统的气流组织形式,以及机房温度、湿度分布等状况。其中重点对采用工位空调形式作出研究。 【关键词】：数据中心机房 地板送风 隔板送风 数值模拟 温度场
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TU831
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义9-11
• 1.2 国内外研究动态11-15
• 1.2.1 工位空调的研究现状11-13
• 1.2.2 工位空调在改善室内气流组织方面的研究13-14
• 1.2.3 工位空调的数值模拟研究14-15
• 1.3 本章小结15-16
• 第2章 数据中心机房设计原则及发展趋势16-25
• 2.1 机房设计原则16-18
• 2.1.1 模块化16-17
• 2.1.2 适应性与可扩展性17-18
• 2.2 数据中心机房对室内环境的要求18-19
• 2.2.1 温度18
• 2.2.2 相对湿度18
• 2.2.3 洁净度18-19
• 2.3 机房空调系统的设计19-21
• 2.3.1 机房精密空调19-20
• 2.3.2 气流组织形式20-21
• 2.3.3 全天候设计21
• 2.4 数据中心机房的数值模拟研究21-22
• 2.5 机房空调的选型和节能措施22-23
• 2.6 数据中心发展趋势23-24
• 2.7 本章小结24-25
• 第3章 射流理论与隔板式工位送风末端装置25-34
• 3.1 射流理论的发展及其研究方法25-26
• 3.1.1 实验方面25
• 3.1.2 理论分析方面25
• 3.1.3 数值模拟方面25-26
• 3.2 射流特性26-30
• 3.2.1 等温自由射流理论27-29
• 3.2.2 非等温自由射流29-30
• 3.3 射流理论在空调中的应用30-33
• 3.3.1 单个喷口射流的计算对比31-32
• 3.3.2 多喷口平行布置射流分析32-33
• 3.3.3 非等温射流33
• 3.4 本章小结33-34
• 第4章 数据中心机房数值模拟方法34-43
• 4.1 CFD理论基础34-41
• 4.1.1 数值离散求解问题的基本思想34-35
• 4.1.2 常用的CFD商用软件及FLUENT介绍35-36
• 4.1.3 κ-ε两方程模型36-39
• 4.1.4 紊流模型对近壁处的处理(壁面函数法)39-41
• 4.2 CFD技术在暖通空调中的应用41-42
• 4.3 本章小结42-43
• 第5章 数据中心机房工位送风模型及模拟结果分析43-57
• 5.1 物理模型的建立43-48
• 5.1.1 设备散热量44-45
• 5.1.2 机房送风方式45-48
• 5.2 模拟计算48
• 5.2.1 边界条件48
• 5.3 数值模拟结果及分析48-55
• 5.3.1 气流组织形式比较49-50
• 5.3.2 机房环境温度比较50-54
• 5.3.3 机柜内温度比较54-55
• 5.4 本章小结55-57
• 第6章 结论与展望57-59
• 6.1 结论57
• 6.2 展望57-59
• 参考文献59-62
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果62-63
• 致谢63

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