数据中心机房热环境的数值模拟和节能优化研究

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1、ＷｕｈａｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅＯｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ－．．．ｒ．硕女学位论文数擢中也概房簾环境的纖德模缴满节簾統化爾究类型／領瑜；动力工疆＿？？．１．，研究生；王宁猎导教师；那佩馴教授杨珊窩缀：！：程师矯养举位；理学院二〇—六年十一月一＇与．Ｖ．．．Ｊ．’－＇：．价分＇．Ｋ：＜＾．义．；产．；‘’祥＇：Ｔ＇３巧记Ａ产分类号：TK124学校代号：10490学号：201402002密级：武汉工程

2、大学硕士学位论文数据中心机房热环境的数值模拟和节能优化研究作者姓名：王宁指导教师姓名、职称：邓佩刚教授申请学位类别：工程硕士学科专业名称：动力工程研究方向：热能动力系统节能及环境控制论文提交日期：2016年9月29日论文答辩日期：2016年11月19日学位授予单位：武汉工程大学学位授予日期：年月日答辩委员会主席：舒水明教授NumericalSimulationandEnergySavingOptimizationoftheThermalEnvironmentinDataCentersAThesisSub

3、mittedfortheDegreeofMasterMajor：PowerEngineeringCandidate：WangNingSupervisor：Prof.DengPeigangWuhanInstituteofTechnologyWuhan，Hubei430073，P.R.China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

4、献的个人和集体，均已在文中Ｗ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：ｉ寺２〇ｆ居年ｎ月ＩＩ曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解我校有关保留、使用学位论文的规定，目Ｐ：我校有权保留并向国家有关部ｎ或机构送交论文的复印件和电子版。，允许论文被查阅本人授权武汉工程大学研究生处可Ｗ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Ｗ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〇，在＿年解密后适用本授权书。＿本

5、论文属于／不保密‘‘，，（请在１＾｜上方框内打＾）■学位论文作者签名：￡ｙ指导教师签名２０＆Ｉ年Ｕ月化日２０年＜７月ｆ化／（（摘要摘要在如今信息化社会，数据中心作为提供数据信息集中处理的场所，广泛应用于国民经济的各个领域。然而，由于数据中心内的IT设备通常需要全年8760小时不间断运行，不仅自身消耗大量电力，同时需要用空调系统除去其产生的发热量，能耗巨大。随着智能制造、互联网+、物联网、云计算、大数据等技术的广泛应用和发展，数据中心的能耗增长迅猛。针对数据中心高能耗、高热密度

6、的发展趋势，许多学者提出从合理的气流组织、引入自然冷源免费制冷、空调设备节能等方案来降低能耗。在众多气流组织方案中，冷通道封闭方案，由于其能够彻底隔离冷热空气、高效地利用利用冷量、保持稳定的温度场和速度场，在中小机房中应用比较广泛。通常，人们使用实验测量或者CFD数值模拟的方法，来评价一个数据中心的气流组织的优劣，为节能改造提供必要信息。为研究热负荷变化时冷通道封闭与否对数据中心机房热环境的影响，本文以一个实际运行中的机房为研究对象，利用计算流体力学（CFD）的方法建立仿真模型，以实测数据作为模型的边界

7、条件，并采用多孔介质阶跃方法模拟机架出风口位置的动量衰减。通过实测数据与模拟结果的对比，验证了模型的合理性。在此基础上，改变机房热负荷，对比分析了冷通道封闭与否时其热环境的变化情况，为设备在冷通道内部的布置提供合理化建议。关键词：数据中心；数值模拟；CFD建模；热环境；气流组织；冷通道封闭；多孔阶跃IAbstractAbstractThedatacenter,arepositoryforcentralizedprocessingofdata,hasbeenwidelyusedinvariousfield

8、softhenationaleconomyintoday'sinformationsociety.AstheITinfrastructureconsumesagreatdealofpowerandgeneratesahugeamountofheat,theair-conditioningsystemintoday’sdatacentermustbecapableofcontinuouslyrunningfor8760hoursinanuni