数据机房用顶置空调数值模拟及性能的研究

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1、学校代号：10532学号：S1301W1025密级：公开湖南大学工程硕士学位论文数据机房用顶置空调数值模拟及性能研究学位申请人姓名：王利平导师姓名及职称：张泉教授刘毅高级工程师培养单位：土木工程学院专业名称：建筑与土木工程论文提交日期：2015年06月02日论文答辩日期：2015年06月05日答辩委员会主席：陈友明教授Numericalsimulationandperformancestudyonroof-topairconditionerinthedatacenterbyWANGLipingB.E.

2、(ZhengzhouUniversity)2013AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinArchitectureandCivilEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorZHANGQuanandSeniorEngineerLIUYiMay,2015工程硕士学位论文湖南大学学位

3、论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，论文中不包含任何其他人个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全

4、部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密□，在______年解密后适用本授权书。2、不保密□。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日I数据机房用顶置空调数值模拟及性能研究摘要近年来，移动通信设备飞速发展，数据机房的分布面迅速扩大，数据机房的数量也越来越多。在通信系统的建设和运行中，空调系统能耗占据总能耗的30%~45%，并且比例在逐渐增大，数据机房的节能逐渐引起了人们的重视。通讯数据机房原来的

5、冷却对象是整个机房，其耗电量相当大。现在部分机柜整体设计为全封闭式结构，空调采用顶置空调。与敞开式相比，采用顶置空调的全封闭式结构的机柜耗电量大大降低。IT设备最怕过热，灰尘是导致过热的一个因素。为了达到防尘目的，人们通常把这些重要设备放置在封闭的机房里。采用更合理的一体化设计的机房具有更高的实用性、先进性、可扩展性、可管理性和可维护性。本文以某通信企业的数据机房为对象，对采用顶置空调的全封闭式结构的机柜开展了研究。对顶置空调进行数值仿真，并采用CFD商业软件FLUENT对数据机房热环境进行模拟，得出

6、机房运行环境。主要开展了三方面的研究工作：本文首先根据顶置空调的结构及参数，用C语言对空调整体系统和各个部件分别进行数值仿真，得出空调系统的性能和送风温度，并且由数值模拟结果可看出选择的整个系统和各部件模型是否合适。然后，为得出风温度对进风温度的影响，本文用C语言编写UDF函数，且通过现场测量得到了通讯数据机房的简化物理模型，并选用恰当的连续性方程、动量守恒方程、能量守恒方程、k-ε方程和边界条件、初始条件，借助CFD仿真软件对数据机房的热环境进行数值模拟计算。应用编写的UDF，当室内温度对进风温度的

7、影响稳定时，得到数据机房气流的速度场、温度场分布，由模拟的结果看出数据机房内气流组织存在不合理的地方。最后，对顶置空调进行数值仿真模拟，得到空调系统的性能及室内外温度变化对空调系统性能的影响，数值模拟的结果表明随着室内的温度升高，蒸发温度、冷凝温度、能效比也随之升高；随着室外的温度升高，冷凝温度也随之升高，能效比减小，蒸发温度的变化不明显。关键词：数据机房;空调数字化设计;数值模拟;空调性能II工程硕士学位论文AbstractRecentyearshavewitnessedarapidexpansio

8、nofboththedistributionandthenumberofcommunicationbasestationswiththespeedydevelopmentinmobilecommunicationequipment.Meanwhile,energysavinginthecommunicationbasestationshasalsobeengainingincreasingattentionbecauseenergyconsumption