基于cfd软件的机房通风系统数值模拟

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1、第29卷第3期2008年6月能源技术ENERGYTECHNOI。OGYVoL29№．3JurL2008基于CFD软件的机房通风系统数值模拟陈秀敏。陈超志，赵范心，梅熠(中国机械工程学会，北京100823)摘要：机房通风及温度分布情况和网络设备的工作稳定性及使用寿命密切相关，结合新办公楼装修和机房组建的实际情况，利用CFD软件Airpak建立的机房通风系统物理模型，分析了采用空调送风和排气扇排风方式进行通风，机房内的速度场及温度场分布特点。结果表明，无论是制冷还是采暖通风的方式和送排风的位置设置对机房空气流通和温度分布都有较大影响，这些结果可以为选择合适

2、的排风系统及风口的设置提供依据，确保所用排风系统满足网络设备的工作要求。关键词：CFD；机房；通风系统；温度场；速度场中图分类号：TUlll．19文献标识码：A文章编号：1005—7439《2008)03_0170_03NumericalsimulationofEIlgi眦I渤mAirflowSystemB嬲ed0IIlCIDSo脚a11eaIENⅪIHnin。a也NaIa0．曲i，ZHAOFaI卜xiIl。MEIYi(ChineseMechaIlicalEngineeringsyst咖IBen啦!00823，CKm)Abs昀ct：Theairflow

3、conditionandt咖peraturedistributioninenginer00maredoselyrelated、II，iththestabilityandservicelifeofnetwDrkequipments．Twoai胡owsyst咖s，airconditioningandfancaIlbeadoptedforthenewofficebuildingsengineroo札Int11ispaper。thespeedandt锄peraturefieldsarecomputedunderthe仰oairflowsystemsbyusin

4、gCFDsof柳are～rpaktoensuretheselectedairflowsyst锄isadoptablewhenheatingorrefrigerating．Theresultsshowthtairflowsyst咖andopeningpositionh{Ivegreati111pactonthespeedandt咖peraturefieldsdistributioninenginer00玑Itishelpful{ortheselectionofairnows)rstemarldpositionofopenin舀Keywords：CFD；E

5、n西neroom；mrnowsystem；T咖peraturefidd；Speedfield随着网络应用技术的不断发展，企业内部的资源共享和信息交换等都已经通过局域网来完成。通常，企业的局域网采用星型布线系统组建，机房是星型结构的核心，机房内的温度和空气流通关系着机房内设备和整个网络的稳定运行及使用寿命[1]。适逢新办公楼装修，本文将借助CFD软件Airpak[纠，建立机房的物理模型，利用模型对两种不同排风方式在供暖及制冷工况下形成的机房内速度场及温度场进行分析，根据分析结果合理选择送风位置及机柜的摆放位置，使之有利于机房内网络系统的正常运行。l作为研

6、究对象的两种通风方案本文研究的机房是大楼的公共办公区中隔出的一小房间(图1)，其长宽高分别为2．98m，1．2m和·170·图1机房位置示意图2．8m。机房的墙面为内粉刷，采用硅盖板吊顶，机房外的办公区采用中央空调系统制冷及供暖。机房内仅放置网络机柜(内置交换机、路由器等网络设备)，机柜的前面板为网状面板，顶部设有风扇进行强制排风。设计公司提出了两种机房通风系统方案，第1方案利用排风扇抽风(见图2)，第2方案利用中央空调送风(见图3)。方案1结构简单，投资陈霪熟等：基于cFD软件的机房通风系统数值模拟少，机房一年四季都可保证空气流通，设计公司担心夏季降

7、温效果不好，排风不能完全将机柜内交换机等产生的的热量完全带走。方案2在机房内设置中央空调送风口，可以保证夏季机柜内有适当温度，不过这个方案结构复杂投资较大，而且冬季只能关闭风口，采用自然对流，机柜内温度不易调节。风扇图3方案2空调送风口2计算模型2种方案各有利弊，为了比较这2种方案通风的效果，决定利用CFD软件Airpak进行模拟。在确定模型前，为简化问题假设室内空气为不可压缩流体、流动为稳态流动，同时模型不考虑门以及房间的漏风影响，气体交换仅仅发生在进出风口。Airpak采用有限体积法(FiniteVolumeMeth—od)对计算对象进行离散，计算

8、区域划分的每个网格点周围都有一个互不重复的控制体积，利用待解的微分方程(控制方程)对每一个控制