小型高热密度数据机房节能改造研究

发布时间：2017-08-09 06:16

  本文关键词：小型高热密度数据机房节能改造研究

  更多相关文章： 数据机房 送回风系统 CFD模拟 液冷系统 水力平衡

【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。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
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP308;TK018
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-15
• 1.1 研究背景与意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-13
• 1.3 本文研究工作13-15
• 2 数据机房CFD模拟方案优化分析15-26
• 2.1 机房概况15-16
• 2.2 机房散热功率测量16
• 2.3 机房气流速度与温度测试16-20
• 2.4 机房气流组织CFD模拟20-22
• 2.5 数值模拟结果与实验对比22-24
• 2.6 本章小结24-26
• 3 数据机房送、回风方案模拟优化26-42
• 3.1 机房送回风形式CFD模拟26-29
• 3.2 数值模拟结果及分析29-38
• 3.3 送风地板内部气流组织优化38-40
• 3.4 本章小结40-42
• 4 液冷数据机房改造优化及水力平衡分析42-59
• 4.1 引言42-43
• 4.2 液冷机房改造设计规范分析43-46
• 4.3 水系统水力平衡46-57
• 4.4 本章小结57-59
• 5 总结与展望59-61
• 5.1 全文总结59-60
• 5.2 展望60-61
• 参考文献61-65
• 致谢65-66
• 附录1 在校期间发表的论文66

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 Ravi Jain;经济型19”机柜系统的选择[J];电子产品世界;2003年16期

2 顾伯琪;;全塑电视机柜[J];家具;1984年04期

3 汪金法;;实现机柜高度一致的简便方法[J];电子机械工程;1987年02期

4 杨俊伟;吴洪才;;水冷密闭机柜的热设计分析[J];电子机械工程;1990年03期

5 赵培聪;舰用雷达机柜的现状及发展趋势[J];电子机械工程;2001年01期

6 David Crooks;机柜也需要细心呵护![J];电子产品世界;2003年18期

7 邵余耕;电子机柜的共振频率分析、试验验证与改进设想[J];舰船科学技术;1983年11期

8 徐名文;刘辉;;电子设备机柜的振动分析[J];北京邮电学院学报;1984年02期

9 黄文海;;从安装角度看仪表机柜制造[J];工业仪表与自动化装置;1986年04期

10 李彦士;关于机柜结构的垂直度问题[J];继电器;1987年04期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 张亮;廖明;;柜底前半部开口进风的机柜结构研究[A];四川省通信学会2011年学术年会论文集[C];2011年

2 赵文生;;机柜内部结构形式研究[A];2011年机械电子学学术会议论文集[C];2011年

3 张福林;谭宝增;;接地正电位对核电站用仪器机柜结构造成的腐蚀及其补偿方法[A];第十二届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集[C];2004年

4 徐晓;;舰载电子设备循环风冷式密闭机柜[A];中国造船工程学会电子技术学术委员会2006学术年会论文集（下册）[C];2006年

5 刘永昌;吴井云;马宁宁;杨大威;;机柜安全集中管理系统的研究与应用[A];2012电力行业信息化年会论文集[C];2012年

6 杨会越;;大型野外机柜在无人值守雷达中的应用[A];2006年全国电子机械和微波结构工艺学术会议论文集[C];2006年

7 吕超凡;冯建华;;车载机柜动态特性仿真分析与研究[A];中国电子学会电子机械工程分会2007年机械电子学学术会议论文集[C];2007年

8 刘江燕;;快速拆装通信柜设计[A];中国电子学会电子机械工程分会2007年机械电子学学术会议论文集[C];2007年

9 徐剑晴;;接触非线性对电子机柜静拉力测试仿真分析的影响[A];2011年机械电子学学术会议论文集[C];2011年

10 侯春枝;钟根仔;陈恩;汤继保;;船用电子机柜专用空调机设计[A];第十三届全国热泵与系统节能技术大会论文集[C];2008年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 本报记者 周源;威图: 机柜标准化笃行者[N];网络世界;2010年

2 王宁;天智机柜管理系统投入市场[N];国家电网报;2007年

3 刘映池;株洲所成功研制新一代简统化微机柜[N];人民铁道;2007年

4 ;高密度服务器时代的机柜策略[N];网络世界;2006年

5 ;艾默生为曙光5000A打造水冷机柜系统解决方案[N];中国高新技术产业导报;2009年

6 ;高可用计算环境 全能机柜解决方案[N];计算机世界;2001年

7 ;威图电子机械技术(上海)有限公司 高效制冷的机柜解决方案[N];计算机世界;2009年

8 威图;优化机柜布局有利降温[N];通信产业报;2010年

9 ;锻造整体机柜高品质[N];计算机世界;2010年

10 本报记者 郭涛;日东工业：小机柜做出大文章[N];中国计算机报;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 赵颖;X公司工业机柜营销策略研究[D];对外经济贸易大学;2015年

2 杨栋;机柜制造企业与4S店产销分离研究[D];华东理工大学;2016年

3 鲁念;小型高热密度数据机房节能改造研究[D];华中科技大学;2015年

4 沈国强;基于三场耦合的电子机柜加强筋设计[D];西安电子科技大学;2009年

5 张艳丽;电子机柜结构的动态优化设计和灵敏度分析[D];华北电力大学（北京）;2009年

6 王荣乾;军用电子机柜随机振动疲劳分析[D];北京交通大学;2007年

7 付自普;通信机柜屏蔽技术的研究与应用[D];天津大学;2005年

8 张忠兴;某户外机柜结构优化设计与验证[D];上海交通大学;2009年

9 褚立辰;电源机柜端子座的有限元建模与优化[D];北京邮电大学;2013年

10 张卫芬;电子机柜分机的结构优化设计[D];东南大学;2006年

，

本文编号：643842