小型高热密度数据机房节能改造研究

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1、分类号学号M201271064学校代码10487密级硕士学位论文小型高热密度数据机房节能改造研究学位申请人：鲁念学科专业：新能源科学与工程指导教师：谢军龙副教授答辩日期：2015.5.16AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreefortheMasterofEngineeringTheEnergy-savingResearchofSmallDataCenterswithHighThermalDensityCandidate:LUNianMajor:NewEnergyScienceandEngine

2、eringSupervisor:AssociateProf.XieJunlongHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，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结果由本人承担。学位论文作者签名：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

3、学位论文的规定，即：学校有权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。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全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。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要随着信息处理和交换的业务需求与日俱增，数据中心建设的规模不断增大，数据中心单机柜散热功率也迅速增大，常规小型机房面临着扩建改造。本文尝试对于小型数据机房节能改造进行探究，提出了优化送回风系统及进

4、行水冷机房改造两种方案，为小型机房改造及水冷机房设计提供参考。对某小型数据机房进行了气流组织测试，提出了机柜的四种简化模型，对机房热环境进行三维数值模拟。其中简化模型4的模拟结果与测试结果的误差在0.95%~8.23%之内，两组数值呈现基本一致的变化趋势，可认为所采用的模拟模型及相应设置取得的模拟结果是可靠的。在该机架简化模型基础上，对三种侧送风方式，与原机房的上送上回送风方式进行CFD模拟。根据模拟结果，侧送风形式比起上送风形式，气流组织性更合理，可以适当提高送风温度，降低能耗。热通道上方回风形式比单侧回风形式，回风路径更短，气流组织更合理。双侧送风比单侧送风的气流组织均匀性更好。

5、探讨了适用于开放式机柜加水冷背板方案的，水冷管路系统设计中需要注意的问题。探讨了在机房内常见的机柜负载变化情况下，异程管网和同程管网不同的水力失调特性。关断用户支路内的某几个数据机柜，仅对该用户支路的水力平衡有较明显影响。关断的数据机柜越多，该支路内的水力失调度越大，该管路会有过冷危险。同样的负荷改变情况下，同程水系统的水力失调度略小于异程水系统的。关断用户支路内的所有数据机柜，对整个系统的水力平衡都有一定影响。异程水力系统中，当关断用户所处的位置在最不利环路时，其他用户的流量有较小增加，水力失调度在110%左右，满足设计要求；当关断用户的位置不在最不利环路时，最不利环路的水力失调度

6、在80%左右，可能会造成设备过热，其他支路的水力失调度在110%左右。同程水力系统中，关断用户所处的位置对于整个系统的水力失衡影响不大，各个用户的水力失调度均在110%左右，满足运行要求。关键词：数据机房送回风系统CFD模拟液冷系统水力平衡I华中科技大学硕士学位论文ABSTRACTWiththeincreasingdemandofinformationprocessingandexchangebusiness,thesizeofdatacentersandthesinglecabinetcoolingpowerhasincreasedrapidly.Theconventionalsm

7、alldatacentersarefacedwithexpansionandreformprojects.Theoptimizationtotheairdistributionsystemandwatercoolingsystemhasbeenputforwardfortheenergy-savingreconstructionforsmalldatacenters,providingareferenceforsmalldatacenterreconstr