学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

大型通信机房热环境试验测试及仿真优化研究

作　者: 魏蕤
导　师: 简弃非
学　校: 华南理工大学
专　业: 动力机械及工程
关键词: 气流组织仿真通信机房试验测试计算流体动力学
分类号: TU831
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 321次
引　用: 3次
阅　读: 论文下载

内容摘要

通信机房作为数据处理设备和电子通讯设备的存放基地,热负荷大,对环境条件要求高。特别是随着电子设备的体积小型化、功能多样化以及运行速度的不断提高,单位面散热量大幅增长,机房空调系统的耗电量也越来越大,机房的建设与维护面临着安全及节能两大挑战。本文通过对现有机房的实际测试,建立三维的机房模型,利用FLUENT软件模拟得到机房温度场和速度场等数据,仿真出三种不同布局方案对机房热环境的影响,从而为机房的设计及维护提供科学指导。基于状态空间布点方式,对通信机房的热源、空调送回风风口参数和机架前后的速度和温度分布进行了全面的测试和分析。测试结果表明,机房中各列设备热源分布不均匀,送风口风速和温度波动范围分别在0~10.8 m/s和12~14.4℃之间,机架前后温度差在1.9~5.4℃之间。根据试验测试数据建立CFD模型对机房进行模拟,并将机架前后的实测值和模拟值进行对比分析。结果表明实测值与模拟值误差约分别为±2.3℃和±1.8m/s,模拟结果与实验结果吻合较好,模拟方法可以借鉴和运用。根据模拟机房存在的问题提出可行性的改进措施,并对各种措施实施后的效果进行模拟对比。结果显示,通过改变回风口位置,机房中大部分区域温度可以达到20℃以下,风速在0.5 m/s以下的空气滞留区明显减少,在模拟条件下气流组织最为合理。

全文目录

摘要  6-7
ABSTRACT  7-12
第一章绪论  12-21
  1.1 论文研究背景  12
  1.2 通信机房概述  12-15
    1.2.1 通信机房的环境特点  12-13
    1.2.2 通信机房的环境要求  13-14
    1.2.3 机房用空调系统特点及存在问题  14-15
  1.3 通信机房能耗现状及空调节能途径  15-16
    1.3.1 能耗现状  15-16
    1.3.2 机房空调节能途经  16
  1.4 机房热环境研究发展及现状  16-19
  1.5 本课题研究目的、内容和方法  19-20
  1.6 本章小结  20-21
第二章通信机房热环境数值模型  21-31
  2.1 数值模拟理论  21-25
    2.1.1 控制方程  21-23
    2.1.2 紊流模型  23-25
  2.2 模型的离散求解  25-29
    2.2.1 控制方程的离散方法  26-27
    2.2.2 空间离散格式  27-28
    2.2.3 常用离散控制方程组的求解方法  28-29
  2.3 FLUENT 软件介绍  29-30
  2.4 本章小结  30-31
第三章通信机房热环境测试及分析  31-49
  3.1 机房概述及热源分析  31-33
    3.1.1 机房概述  31-32
    3.1.2 热源测试及分析  32
    3.1.3 机房冷负荷分析  32-33
  3.2 气流组织测试及分析  33-45
    3.2.1 试验仪器  33
    3.2.2 送风口测试  33-35
    3.2.3 机架进出风口测试  35-43
    3.2.4 回风口气流速度、温度测试  43-45
  3.3 通信机房气流组织结构特性分析  45-47
  3.4 通信机房上送侧回的气流组织特点  47
  3.5 本章小结  47-49
第四章通信机房热环境数值模拟  49-63
  4.1 模型的建立  49-52
    4.1.1 物理模型  49
    4.1.2 边界条件设定  49-50
    4.1.3 网格的生成  50-51
    4.1.4 求解方法  51-52
  4.2 数值模拟结果分析及与实测值对比  52-61
    4.2.1 送风口速度场分布  52-54
    4.2.2 送风口温度场分布  54-56
    4.2.3 机架前后速度场分析  56-57
    4.2.4 机架前后温度场分析  57-58
    4.2.5 机架前后实测值与模拟值对比  58-61
  4.3 本章小结  61-63
第五章通信机房热环境优化方案  63-72
  5.1 优化方案及研究计划  64-65
  5.2 各方案数值模拟结果分析和比较  65-70
    5.2.1 温度场分析  65-68
    5.2.2 速度场分析  68-70
  5.3 本章小结  70
  5.4 改善机房内热环境的建议  70-72
结论及展望  72-74
  主要研究内容和结论  72-73
  对进一步研究工作的建议  73-74
参考文献  74-80
攻读硕士学位期间发表的学术论文  80-81
致谢  81

大型通信机房热环境试验测试及仿真优化研究

内容摘要

全文目录

相似论文