1、3D仿真機房建模摘要隨著網絡數據中央規模不斷地開展壯大,數據中央能源的消耗也在不斷的加劇. 為了更好地集中治理數據中央資源,和提供更高效的效勞,建立綠色數據中央,我們對機房的散熱和能耗,任務量分配及合理制冷的問題,做了如下簡要分析探究.首先,針對問題一,本文利用 Matlab軟件對中央機房的熱分布及流場進行仿真 模擬,描繪出了附件1中相關數據的分布圖,并求解得到該測試機放室內最高溫度大 約為55°C,其位置坐標為(725.5,2.75).同時,對于問題二,本文采用微分方程和流體動力學模型,對中央機房內的溫度場、密度場、風力場等進行分析,利用熱傳導和熱流方程綜合考慮每臺機器的任務量 和

2、不同位置對溫度的影響,得到一個熱分布方程：C Tdv Qx -Qxdx Qydy Qz -Qz dz r f (T) Q/Rxyz通過這個方程,我們可以很方便知道機房內的任意一點溫度.同時,我們用附件2中的局部數據對我們的模型進行了檢驗,平均誤差在10%以內.緊接著,對于問題三,本文建立了任務分配模型.我們運用Matlab軟件擬合出附件2中測試機房內的不同任務總量下,室內平均溫度與總務量關系,即Taver0.2817 t2 1.578 t 19.45并求出室內最高溫度近似為室內平均溫度的1.6倍,然后根據問題一中的熱分布圖,我們合理地給出4個機柜群對室內最高溫度的奉獻率.通過使最高溫度最小化來

3、制定 最優分配任務方案,建立微分方程模型,給出了分配任務的方案.最后,針對問題四,本文建立了我們將機房多余產生的熱量近似于制冷量,即 Qsum Qcold.在此原理建立了入口風速與入口溫度的關系,從而可以到達限制空調的 送風速度和送風溫度,使機房的溫度趨于平衡,滿足了機房設計C級標準低于35C.關鍵詞：微分方程流體動力學熱流方程1、問題重述由于高密度計算、 多任務計算的需要, 越來越多的高性能數據中央或互聯網中央(DC、IDC)正逐漸建成.在現代的數據中央內,由于刀片效勞器本錢與性價比高, 體積小而被廣泛使用. 由于自身能源與冷卻條件限制, 這類大規模的數據中央或許每 年需要花費數百萬美元,

4、主要用于計算設備及系統冷卻所需的能源費用. 因此有必要 提升數據中央設備的能效,極大化數據中央的能源利用率及計算水平.本文中已給出一個測試案例,并需要我們利用題中已給條件,解決以下問題(1) 根據附件 1的數據,繪出冷、熱通道的熱分布及流場分布圖,并找出室內最高 溫度位置.(2) 建立描述該問題熱分布的數學模型及算法,并與測試案例進行比擬.(3) 如果定義該機房的總體任務量為 1,需要根據我們的模型及附件 1 的流場數據, 確定效勞器實際任務量為 0.8及 0.5的最優任務分配方案, 并給出室內最高溫度.( 4 )如果根據?電子信息系統機房設計標準?(附件 3 ) C 級要求限制機房溫度, 討

5、論效勞器設計任務量一定條件下,如何限制空調的送風速度或送風溫度(可 以通過送風槽的出口風速與溫度來描述).2、背景介紹社交網站、網上銀行、話費詳單查詢、視頻監控、企業人事治理系統、企業ERP 我們生活和工作所遇到的種種電子化應用都和現代數據中央有關, 復雜多變的應用和 龐大的數據量使得現代數據中央在電力和能源方面的消耗增長顯著,嚴重的電力不 足,使得數據中央機房凸顯能耗危機, 如同一場風暴的醞釀, 綠色數據中央的概念已 經從“起點升至“沸點.綠色數據中央表達著：高效、可靠、平安、節能等四大主要方面,而目前很多機 房由于各效勞器任務分配不當以及供冷散熱的不合理, 造成機房局部溫度過高, 使得 機

6、房運轉速率變慢, 效率變低, 并且引發平安隱患及能源浪費等一系列問題. 所以加 強數據中央的設計和治理變得尤為重要.目前綠色數據中央的設計在我國處于剛起步階段,相關的工作很少,資源缺乏. 作為綠色數據中央設計的一個重要環節是利用源自效勞器及環境溫度的數據, 刻畫數 據中央的熱循環過程. 機房內熱環境分析是綠色機房設計的主要步驟之一. 為了保證 機房內設備健康運行, 數據中央制冷系統必須根據機房內熱點的溫度 (室內最高溫度) 向機房送配冷氣. 而合理地給效勞器分配工作任務, 能夠降低機房內熱點的溫度, 達 到節能目的.所以建立數據中央的熱分布方程算法及制定效勞器的任務量分配方案, 對我國綠色數據

7、中央的設計和治理有重大的意義.3、問題分析對于“綠色數據中央的一些要求,結合題中條件,我們對題中四道問題做一下 分析：在繪出冷熱通道的熱分布和流場分布圖中, 我們知道熱分布實質是溫度分布的表 現,流場分布是氣流的流動表現,所以我們通過利用題中已給的2、3 通道數據結合二、三通道的位置坐標運用 MATLAB ,繪出冷熱通道的熱分布圖,并找出溫度最高 點的位置坐標； 而在流場分布中, 我們通過分析氣流運動的不同方向和氣流速度大小 繪出冷熱通道在不同平面中的流場分布圖.在熱分布模型中, 我們通過分析可知, 影響溫度的因素有空間位置和各個效勞器 的任務量. 但是如果直接從空間位置和任務量著手較困難,

8、于是我們引進密度場、 風 力場,浮力場來對溫度進行宏觀分析. 同時我們將每個機柜看作一個熱源, 每一點的 空間溫度進行微元化. 通過熱源的產熱來與任務量相聯系, 魏元體積與空間坐標相聯 系.并且通過場的疊加來與產熱相平衡從而得到溫度關于空間位置和任務量的函數關 系,并用求出該機房的熱分布方程.在任務分配中, 我們建立任務分配模型, 由于采樣點在空間中均勻分布, 我們首 先通過題中附件 2所給數據, 將不同任務量下的機房內采樣點溫度求平均, 得到機房 內采樣點的溫度均值. 然后我們利用均值溫度和采樣點任務量擬合出溫度與任務量的 關系方程.并且我們通過觀察最高均值溫度,比擬最高均值溫度與均值溫度的

9、關系, 給出不同機柜對最高溫度的奉獻率. 從而通過使最高均值溫度最小化從而制定不同的 任務分配方案.送風的速度和送風的溫度是用來調節室內溫度的, 使得室內溫度滿足 ?電子信息 系統機房設計標準?附件 3C 級要求限制機房溫度.而要想及限制室內溫度又符 合綠色機房概念, 我們通過限制室內總的散熱量小于或等于制冷量來實現, 而制冷量 與送風的速度、 時間、以及送風的溫度有關, 從而通過建立相應的方程等式來限制送 風的速度和送風溫度.4、模型假設假設整個機房空間是密閉的,沒有工作人員進出,機房門也沒有被翻開； 假設外墻及效勞器散熱面傳熱均勻,根據穩態傳熱處理,室內各傳熱外表之 間無視輻射影響.假設照

10、明設備只有在有人停留或進入機房時才使用,所以人體散熱和照明散 散熱相對很小,對機房整體溫度不會有很大影響,可以忽略不計； 假設熱區內空氣滿足牛頓內摩擦定律,即為牛頓流體； 熱區內空氣流動滿足穩態湍流；5、模型建立與求解5.1冋題一:5.1.1冷熱通道的熱分布問題一中需要我們運用題中給定的附件 1數據繪出冷、熱通道的熱分布及流場分 布及室內最高溫度位置.我們 2、4通道為冷通道,1、3、5通道為熱通道.我 們通過利用附件1中給定的2、3通道數據和附件2中的位置坐標數據,整理得到附 表.然后運用MATLAB繪出2、3通道的熱分布圖.如下冷通道2熱分布圖32.521.510.5Z23456y圖1冷通

11、道2的熱分布圖I f 卅.1:A-EU I712345678y圖2:熱通道3的熱分布圖由上圖中我們可以很明顯的看到不同梯度的溫度,并能得出熱通道2中最高溫度為53T,而冷通道最高溫度為396C.并算出在熱通道2中最高溫度的位置坐標為(7.2,5.5,2.75),在冷通道3中最高溫度的位置坐標為(5.1,2,2.2) 05.1.2冷熱通道的流場分布由分析可知,流場分布實質為空間中風的流動分布.而風的流動主要表達在風的機柜均為0.5機房熱分布速度上,速度是矢量,既有方向又有速率.我們知道分子熱運動與溫度有關,溫度越 高,運動越快.在此題的三維空間中,既有熱通道,又有冷通道,也就是既有熱區也 有冷區

12、,我們利用當機柜任務量為 0.5時,繪出整個機房三維空間的熱分布情況,見 下列圖：4Is.321 -0 -8圖3:機柜任務量均為0.5時的熱分布由上圖可看出：在空間熱分布中,溫度存在明顯的分區和分層現象,由地面高度 的升高,溫度逐漸升高.并且溫度在 2、4熱通道的整體溫度明顯高于1、3、5冷通 道.所以在考慮流場分布時,我們畫出了 5幅不同高度xy面流場分布圖、1幅xz面 流場分布圖、2幅yz面流場分布圖.8幅圖如下高度為0.3m, xy面流場分布圖12345678y876543830.415J'/?/ i 汕：I'-二2高度為0.9m, xy面流場分布圖12345678y87

13、6x54336圖4:高度為0.3m, xy面的流場分布圖5:高度為0.9m, xy面的流場分布高度為1.5m, xy面流場分布圖x8765431.6!lli0.279f 0.4991.16 0.94 994"- _ - E- I I 、i'.'.Tf.tF j-H"112345678yx高度為2.1m, xy面流場分布圖873969150.354431.13°874:A：弟叩瑟去竺 r "a . "-rX. 1:二一 %譏¥世遲臥12345678y圖6:高度為1.5m, xy面的流場分布高度為2.7m, xy面流場分布

14、圖圖7：高度為2.1m, xy面的流場分布熱通道3與冷通道2, xz面流場分布圖876x5432.52z1.510.5LV /flV /汕 r F - J J i'- J -才八ng氓7 -jF 亠 = *=1 = * mAM j * ir a - - j -、= f ?|1,'1I；. - HL i/Ji f飩圍0.9641 0.916學冷#/通訓1234567y圖&高度為2.7m , xy面流場分布08345678x圖9 :冷熱通道在xz面流場分布熱通道3 , yz面流場分布圖2.5210.5圖10:冷通道yz面的流場分布2,x1.5z32.521.510.50冷通

15、道2 , yz面流場分布圖0.676'0.6050.534 '圖11 :熱通道3, yz面的流場分布145.2問題二5.2.1相關背景隨著電子計算機產品集成化程度、運行速度的提升,單位面積散熱量大幅增長, 機房熱負荷明顯增大2,4,在數據機房新建和改造中,機房效勞器的散熱以及空調系 統的節能成為目前研究的重點.所以我們有必要對機房內的熱分布情況建立模型和算法5.2.2模型準備我們對某市的虛擬機房進行模擬計算,建立相關數學模型以及對機房內的溫度分 布特征的分析.由于效勞器在機架中一般采用采用面對面,背靠背5的形式放置,機架中未裝服 務器的垂直空間均安裝擋板.因此可將整個機房分成兩

16、類區域：一類由空調送風口至 各效勞器進風口組成的區域,此區域內氣流溫度較低,定義為冷區；另外一類由空調 送風口、效勞器出風口至空調回風通道進口組成的區域, 主要利用空調送風引導效勞 器排出的熱風,使之順利流向空調回風通道,此區域氣流平均溫度較高,定義為熱區.xtIy該測試機房高3.2米,每個機柜群長6.4米,深0.8米,高2米,由8個同樣 的機柜組成,每個機柜由5個機架構成共160個機架.通道2與4是冷通道,空 調制冷系統將冷氣送到冷通道,各機柜的效勞器從冷通道吸入冷氣.通道1,3,5是熱通道,效勞器將熱量排入熱通道,再通過排風系統排出,循環進入空調頂部.機柜群 與側邊墻距離1.6米,兩個空調

17、布置在冷通道的一端靠墻處.空調幾何尺寸為寬1.8米,厚度為0.9米,高度為2米.回風孔位于空調頂部,幾何尺寸約為 0.5米乘1.4 米.空調的進風風速與溫度由機房室內溫度與風速確定,送風溫度為送風槽出口溫度.由于出風槽的寬度約為0.4米冷通道寬度的三分之一,長度約為6.4米,孔隙率約為50%,與機柜并行排列.所以我們算出通風道由三排通風孔組成,并利用 MATLAB模擬出該測試機房發的立體結構,見圖13二 jG226圖13機房立體圖5.2.3熱分布模型的建立根據第一問模擬可以看出,機房的溫度 T與位置P和任務量Ttask有關：位置不 同,溫度不同,且靠近熱通道位置溫度高,靠近冷通道位置溫度低；當

18、每個機柜的任 務量不同,溫度也不同,當機柜任務量越多,耗能越多,產熱也越多,溫度也就越高.由于我們很難直接將溫度與位置和任務量聯系起來,所以我們通過分析知道,在 一個三維立體空間里,存在：溫度場,密度場、浮力場和風力場.并且這幾種場相互 影響.所以我們通過分別分析密度場,浮力場和風力場與溫度場的關系,最后綜合所 有因素得到我們所需要的熱分布函數1溫度場中產生的熱量我們把每臺機柜認為是一個面熱源, 并且反面的散熱是均勻的,其他地方散熱較 小,可以忽略不計；所以每一臺機器產生的熱：Q '11 W所以單位面積：Q"11 W/s一個機柜群如果有ni臺機器那么產生的熱量:Qi ( i

19、2.m )(1 )W如果一個機房總有n臺機器那么產生的熱量總和：Q(12.n)( 1)W符號：Q :一臺機器產生的熱量；Q":單位體積散熱量；Qi :一個機柜群產生的熱量；Q：產生的總熱量；i :代表由于任務量不同而產生熱量系數(i 1,.n)； :代表效勞器效率；w：代表效勞器的額定功率；(2) 密度場由于機房的位置不同.溫度也會不同,而溫度越高的地方,空氣越稀薄,空氣密 度越小.所以密度也有著一定的差異,這樣就形成了空氣密度場.(我們根據一組研究數據中得到溫度與密度的關系如下表)"I表1 ：空氣密度與溫度的關系數據表攝氏溫度絕對溫度空氣密度下降數值下降幅度0273.15

20、1.29300.005278.151.2700.0231.8010283.151.2470.0221.7715288.151.2260.0221.7420293.151.2050.0211.7125298.151.1840.0201.6830303.151.1650.0201.6535308.151.1460.0191.6240313.151.1280.0181.60CKkg/m3kg/m3%所以根據圖中的數據進行擬合得到如下列圖:圖14空氣溫度與密度關系圖具體密度和溫度關系：1.294.12710 3T根據函數可知空氣密度隨溫度的升高而減少；(3) 浮力場由于機房的不同區域出現熱分布不平衡狀

21、況, 溫度不同,使得熱分布不均衡,并 且溫度的不同出現了密度場,在微元體積內產生了壓力差.所以熱空氣在浮力作用下 向上：圖15浮力場圖(4) 風力場由于機房溫度一般會很高,所以每個機房都會配置空調,在機器工作時,如果溫 度過高,都會開空調降溫.這樣就形成了風力場.風力場加快了空氣的流通.*TT*小IL -hH 網'圖16風力場圖(5) 空間微元化由于要計算空間的每一點溫度是不好計算的, 而我們對空間微元(理想化的小立 方體盒子)進行計算,用微元的溫度近似代替微元內所有點的溫度. 對微元凈輸入熱 量速率,導熱速率方向和每一個微元外表垂直,在 x,y,z方向微元導熱速率分別為 Qx,Qy和

22、Qz,而其對面的導熱速率按泰勒展開,忽高階無窮小項Qx dxQxQxQydxdyQzdz Qz 號dz所以單位時間輸入微元的熱量Q :QxQyQzQ Qx- dx Qy- dy Qz- dzxyz空間微元吸收的熱量使其溫度加熱,即：Q C Tdv由于這是在無外力場疊加情況下的每個微元的吸熱情況,如果疊加風力場和浮力場,這時微元體積會隨浮力上升速度比原來理想狀況下快,同時受到風力影響,靠近出風口冷空氣密度大,整個微元內溫度會減小；所以溫度 度f有關,并且他們的大體關系如下；T與離風口距離r和一定高T與r成反比例關系：T rT與f成正相關關系：T f (T)當然最重要的一個問題,選取微元與熱源的距

23、離,距熱源越近,溫度升高速度越 快；距熱源越遠,溫度升高速度相對較慢.由于整個機柜長6.4m,我們將其作為一個面熱源,不能忽略面熱源的自身尺寸,所以距熱源的距離不能直接計算兩中央點間的 距離,所以我們選取微元中央對面熱源作垂線的距離作為距熱源距離.所以溫度T與R成負相關；T -R與熱源的疊加成正相關；T Q綜合考慮以上因素.所以得到以下熱分布函數：QxQyQzC Tdv Qxxdx Qyy dy Qz zdz r f(T) Q/Rxyz其中：關于小r的計算,假設微元體積坐標(x,y,z),風速入口坐標為(Xw,yw,Zw) 貝/ 2 2 2r . (x xw)(yy w)(zzw)關于R的計算

24、,微元坐標不變(x,y,z),而垂直到熱源中央的點(xc,yc,zc) 所以可以得到：R .(x Xc)2 (y yc)2 (z zj2而實際中我們只需進行簡單的測量就方便可得到r和R,是操作性更強.由于微元相對很小所以我們近似認為1Q X Q y Q z § Q 凈f (T)的有關計算：根據物理知識可以近似得到：dv dxdydzf (T )dv所以我們通過熱分布函數,當我們某一點的坐標和任務量, 就可以近似求出 該點的溫度坐標.5.2.5模型的檢驗我們根據數據中央的溫度分布特征和空氣的自身特征進行了宏觀方向,以場的疊加原理進行了粗略探究.我們利用的局部數據表：表2 :題中附件2中

25、局部數據表X的坐Y的坐Z的坐均0.5的任標標標務量的溫度0.216.016.016.016.08.0第一臺為0.8,其第二臺0.8,其余0.5的任務量的余0.5任務量的溫度溫度16.016.016.016.016.016.016.021.221.2我們根據所給的數據進行檢驗得到局部數據如下結果:表3:數據檢驗誤差分析圖X的坐Y的坐Z的坐均0.5的任第一臺為0.8,其余第二臺0.8,其余標標標務量0.5的任務量0.5任務量91.04%94.37

26、%98.11%89.61%97.30%82.20%95.19%90.31%86.13%86.00%99.06%76.04%92.31%97.88%79.88%98.63%92.38%97.19%5.1312.690.44%94.82%99.64%72310284.75%87.50%91.63%8.03.10.295.94%93.58%91.75%通過表中數據,我們可以知道精確度平均到達了 90%以上.所以說明我們模型的 適用性較強,誤差較小.該模型符合我們解題要求.5.3問題三 5.3.1溫度與任務量的關

27、系機房的總體任務量為1,我們根據附件2,我們建立的任務分配方案模型.我們 把附件2中機房不同任務量下的機房內采樣點溫度取均值,由于采樣點分布很均勻, 所以該機房在不同任務量下,機房內米樣點溫度的均值可以表示機房內的平均溫度. 如下表：15表4:任務總量與室內平均溫度數據表任務總量11.2平均溫度22.522.822.722.522.622.422.322.421.721.92222.2機房任務總量和平均溫度進行擬合得曲線方程為:Taver0.28172 1.578 19.45當t任務量為1,機房內的平均溫度Taver為20.74C當t任務

28、量為0.8,機房內的平均溫度Taver為20.53C當t任務量為0.5,機房內的平均溫度Taver為20.17C然后我們又計算出了該機房不同任務量下的各個通道的平均溫度得到如下表5：不同任務量下的不同通道均值溫度和最高溫度表任務量通道5 通道4通道3通道2通道1溫度均值溫度最大222.521.120.721.122.321.522.52.322.821.520.721.122.321.722.82.322.721.22121.122.321.722.72.322.521.12121.322.421.722.52.322.521.120.821.522.621.722.61.822.420.92

29、0.721.122.321.522.41.722.220.720.721.122.321.422.31.722.420.920.521.122.321.422.40.821.720.119.920.221.520.721.70.921.920.419.920.221.520.7821.912220.520.220.521.720.9820.320.621.921.1222.2從上表可知,平均溫度最大值,在不同任務總量下熱通道5和熱通道1出現的次 數最多,所以結合問題一中的熱分布圖,4個機柜群對最高溫度的奉獻率,我們可以 比擬合理的定為：30%、20%、20%、30%.

30、532任務分配模型的求解由附件2不同任務量下室內取樣點最高溫度和我們計算得到的室內平均最高溫 度Tavmii123,4可知,室內最高溫度Tmax近似是室內平均溫度的1.6倍于是我們設4個機柜群的任務量分別為x,y,z,m,總任務量為w最高溫度TmaxTmaxw30% 1.6Tavm120%1.6Tavm220% 1.6Tavm330% 1.6Tavm423由上表可知TaveriTavmiTaveri0.2817申 1.578tj 19.45i 123,4t1X., t2m°1XXXyzmL1乂丄Xzmzz1zXymmmm1Xyzy0 513 z0 5 t41 “XXX Xq-(1)4

31、yzmYq護11込4 Xzm1 zzzZq-(1)4 XymT 0.1 y 0.24z 0.24 m 0.22即第一機柜群,分配任務量為 0.1,第二個為0.24,第三個為0.24,第四個為0.22 當任務量w 0.8時,近似求解得：x 0.08 y 0.15z 0.15 m 0.12即第一機柜群,分配任務量為0.08,第二個為0.15,第三個為0.15,第四個為0.12.°max30%1.6(0.2817X.21.578xo20.45)wYq20%1.62(0.2817yo1.578y020.45)wz20%1.6(0.2817Z.21.578zo20.45)wm°w30

32、%1.62(0.2817mo1.578m020.45)整理得到:1 mmm1)m0(-4 xyz1111X.： y°: Z0: m0：:3223由于Tmax f (x, y, z,m),由于Tmax是實際問題,所以TmaX取最小值,也就是 Jax取 極值,所以當Tmax取最小值時,TmaxXTimax0,0,TmaxyTmax00,5.3.3任務量分配當任務量w 1時,近似求解得：x 0.15 y 0.3z 0.3 m 0.25即第一機柜群,分配任務量為 0.15,第二個為0.3,第三個為0.3,第四個為0.25 當任務量w 0.8時,近似求解得：5.4 問題四5.4.1 問題分析和

33、數據準備從總體機房考慮,根據國家標準?電子信息系統機房設計標準? GB 50174-2021 規定：當機柜或機架高度大于1.8m、設備熱密度大、設備發熱量大的電子信息系統 機房宜采用下送風空調系統.機房內的冷卻系統送風根據流體力學伯努利原理所陳述的氣流特性“風速 大的壓力小.很明顯,空氣的氣流會呈現靠近空調機組的通風地板出風量較小8 ；調系統,靠近空調機組的前部通風地板已然輸送出了一定的風量, 后部的通風地板的 送風量那么會明顯有所減少；而到了地板末端那么相反.當然,現在的虛擬機房是面積、 設備越來越大, 多數采用機房空調機組方式長距 離送風,形成氣流對吹, 這樣就會出現抗靜電地板下產生風壓相

34、抵、 通風地板送風量 減小的現象.現代機房在設計空調冷卻系統的送風氣流時應該參照設備發熱量、機柜前后溫 差,平均溫度和最高溫度等因素,再根據空調機組送氣量的30-40%來計算通風地板的開口面積；并且規定用于機柜冷卻的送風口必須能夠提供大于機柜冷卻所需的風 量.理想狀態下機房內活動地板下的送風風壓根據送風靜壓箱的設計模式姑且認定 均勻風壓為20Pa左右；機房通風地板送風風速根據國家標準要求取值3m/s實際應用中選用通風率通風量高達 25%的通風地板, 那么當處于理想流體狀態下的單個通風 地板理論上可以供給的最大,送風量約為 500立方英尺/分鐘849.45m3/h或是其 能提供約3.125kw的

35、制冷量.而現實運行中的機房通風地板最好的送風風速也就是 1.5m/s ;這就嚴重影響了空調系統的冷卻效果,使機房空調、以致整個機房的能效偏 低.由于現在機房效勞器類負荷的最高散熱量近年來已攀升至每機柜 20KW 以上.而原有地板下送風機房精密空調系統理想送風狀況下的機房單位面積最大供冷 量為4KW/卅更大供冷量所配置的空調機組送風量也相應增大,其送風風壓足以把 地板給吹起來,已無法滿足其需求；并直接制約著高集成度 IT 設備在電子信息系 統機房行業內的推廣應用.本段所用數據 9 5.4.2送風速度和送風的溫度限制理想氣體情況下,單個通風孔傳送的制冷量 Qcoid和速度V滿足;Q cold t

36、kv 符號Qcoid ：代表制冷量；：代表通風口的個數；k :代表轉換系數利用上面數據可得0.078;v ：初考反流速度；t: 代表時間;機房制冷既要起到制冷作用, 又不能出現制冷過剩; 所以必須滿足總散熱量小于或等于制冷量； Qsum Qcold如果 Qsum Qcold 那么會出現熱量過剩,反過來那么會出現這冷量過剩,都不滿足國家 規定的標準；所以在相同時間工作時間內產生熱量 Qsum ,即：Qsumt( 1n )(1 )W如果任務量一定的情況下, 如果均勻分配或整體任務量特別小, 那么勻速通風,風速為：v ( 1 2 n )(1 )W /k如果任務量特別大情況下, 為了預防局部溫度過高,

37、 要適當的增加距該效勞器進 的通風口速率；即v ( 1 2 . i 1 i 1. n)(1 )W/k i(1 )W /如果有很多臺任務量大的效勞器, 也可以用同樣的方法相應的增加相對近距離通 風口的速度, 來到達有效地降低溫度作用. 這樣即可有效的降低溫度, 也能減少由于 不合理地開空調浪費能源.6、模型的評價6.1 模型的優點1我們在分析溫度影響時,較創新的通過分析宏觀的密度場、風場、浮力場等 變化來對溫度場的影響, 從而轉換成空間位置和任務量來影響溫度變化. 而不是普通 的直接從空間位置和任務量來直接找出它們與溫度的關系.2我們采用了大量的微分方程和偏微分方程解法,將整體空間微元化,使得我

38、 們的結果精確度較高.6.2 模型的缺點1. 我們在建模計算過程中舍棄浮力對溫度場的影響, 由于他對溫度的影響太小, 但是在最后計算結果中肯定有一定的偏差.2. 我們只是以場的疊加效果進行建立熱分布的模型算法,沒有考慮分子自身的 微觀影響；3. 溫度場是一個復雜能量裝換過程,簡單的數學方程是不可能完美描述的.參考文獻1 楊蘋, 瑩,棄非,學維, 文飛,通信機房的氣流組織特性與空調冷量調配方案華南理工大學學報 ( 自然科學版 ) 第37卷第11期 2021年11月2 程序,張萬里,高熱密度通信機房的空調解決方案 J 郵電設計技術, 2021,(5) ： 61643 簡棄非,魏蕤,顏永明,信機房氣

39、流組織的模擬與分析 J 節能技術,2021,27(1) ： 35 39.4 Jinkyun Cho, Taesub Lira, Byun gse on Sean Kim. Measureme nts and predict ions of the air distribution systems in high compute density(Internet)data centers.J Energy and Buildings, 2021, 41：11071115.5 沈向陽,嘉澍, 金虎, 建峰, 建平等. 數據機房熱區內氣流組織的數值模擬及優化? . 節能技術?第 29卷,總第 167

40、期 2021年 5月,第 3期6 賴學江,曉墨.調房間氣流組織的模擬研究 J .華中科技大學學報 (自然科學版 ), 2002, 30(2) ：5153.7 :/hi.baidu /%D6%D0%B9%FA%C4%AE%BA%D3%B1%B1%BC%AB%B4 %E5/blog/ 2021-5-38 :/ jifang360 /news/2021818/n03439292.html 2021-5-49 :/wenku.baidu /view/17b02a69011ca300a6c39086.html 2021-5-4附錄附錄1xyztemp風速m/sxyztemp風速m/s通道2通道37.26

41、.30.30.320.90.921.51.522.1302.1300.8 :302.720.30.3300.90.921.51.532.1302.132.7302.7300.30.320.90.931.51.532.1302.152.7302.7310.5附錄2function airation(y,x,b,a) x1=x-a/2,x+a/2,x+a/2,x-a/2;y仁y-b/2,y-b/2