机房空调机组设计分析与性能研究

发布时间：2021-05-10 08:35

　　由于电子计算机与数据处理机房内设备密度大,发热量大,其功率密度急剧增长,单位面积发热量不断增大,计算机系统对温度,湿度以及清洁度都有一定的要求。因此,应设空调系统以保证设备的正常运行。同时,要满足机房空调的热负荷的特殊性,即动态负荷,大负荷以及全年制冷。根据统计分析,机房空调占据整个机房能耗的37%,并且有增大的趋势。设计分析机房空调系统为减少机房总能耗有重要的意义。本文针对一定工况和负荷的机房空调机组进行了系统与部件设计,并对所设计的系统进行变工况仿真分析,实验台架的搭建。主要研究内容及成果如下:（1）对系统所采用的制冷剂R410A建立热物理特性以及流动特性模型,模型与Nist源数据对比,相对误差均在±10%以内,符合精度要求。（2）根据要求工况,机房热负荷,选定主要部件型号,对主要换热器部件建立稳态设计模型。对于蒸发器的设计,为减小换热器尺寸,设计了双蒸发器,并对双蒸发器的连接方式进行研究,确定机房空调系统设计。（3）建立机房空调系统及其主要零部件的稳态仿真模型,并进行模型验证,换热量误差均在±15%以内,符合精度要求,该模型可用于系统及部件性能变工况分析与预测。（4）设计并搭建机... 

【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：120 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号表
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 机房空调研究现状
        1.2.1 机房空调特点及设计要求
        1.2.2 机房空调系统发展现状
    1.3 本文的主要工作
第二章 机房空调设计与选型
    2.1 机房空调系统制冷剂R410A特性研究
        2.1.1 R410A热物理特性研究
        2.1.2 R410A传输特性研究
    2.2 翅片管冷凝器设计模型
        2.2.1 冷凝器物理数学模型
        2.2.2 冷凝器算法设计
        2.2.3 冷凝器设计结果
    2.3 翅片管蒸发器设计模型
        2.3.1 蒸发器物理数学模型
        2.3.2 蒸发器算法设计
        2.3.3 蒸发器设计计算
        2.3.4 双蒸发器串联设计计算
        2.3.5 双蒸发器毛细管连结设计
    2.4 毛细管设计模型
        2.4.1 控制方程
        2.4.2 毛细管具体计算步骤
    2.5 管路设计模型
    2.6 系统设计
    2.7 机房空调主要零部件选型
        2.7.1 系统需求与搭建
        2.7.2 主要零部件选型
    2.8 本章小结
第三章 系统变工况分析计算
    3.1 涡旋压缩机仿真计算
    3.2 翅片管冷凝器仿真模型
        3.2.1 翅片管冷凝器物理数学模型
        3.2.2 翅片管冷凝器仿真计算流程
    3.3 翅片管蒸发器仿真计算
        3.3.1 翅片管蒸发器物理数学模型
        3.3.2 翅片管蒸发器仿真计算流程
    3.4 毛细管诺莫图拟合
        3.4.1 R410A诺模图标准流量拟合
        3.4.2 R410A诺模图流量系数拟合(过冷区)
        3.4.3 R410A诺模图流量系数拟合(两相区)
    3.5 系统仿真计算
    3.6 系统变工况分析
        3.6.1 室外侧变工况分析
        3.6.2 双蒸发器变工况分析
    3.7 本章小结
第四章 机房空调系统实验研究
    4.1 机房空调实验系统
        4.1.1 机房空调实验系统设计及主要零部件
        4.1.2 实验系统布点安排及主要测试设备介绍
    4.2 试验目的与工况设定
        4.2.1 试验工况设定
        4.2.2 试验目的
    4.3 压缩机吸气回液试验研究
        4.3.1 压缩机吸气回液模型与计算逻辑
        4.3.2 压缩机吸气带液警示区
        4.3.3 吸气带液模型验证
        4.3.4 吸气状态变工况计算
    4.4 机房空调试验
    4.5 本章小结
第五章 总结和展望
    5.1 全文总结
    5.2 主要创新点
    5.3 展望
参考文献
致谢
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【参考文献】：
期刊论文
[1]数据中心自然冷却技术研究进展[J]. 张海南,邵双全,田长青.  制冷学报. 2016(04)
[2]基于PCA-DT的多联机制冷剂充注量故障诊断[J]. 王江宇,陈焕新,刘江岩,李冠男.  华中科技大学学报(自然科学版). 2016(07)
[3]吸气状态对压缩机效率影响的实验研究[J]. 王乐民,陶乐仁,杨丽辉.  压缩机技术. 2016(03)
[4]转子式压缩机吸气带液时排气状态的变化[J]. 王乐民,陶乐仁,杨丽辉.  能源研究与信息. 2015(03)
[5]数据中心制冷技术的应用及发展[J]. 朱永忠.  工程建设标准化. 2015(08)
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硕士论文
[1]汽车空调系统性能仿真及其充注量研究[D]. 唐伟伟.中南大学 2013
[2]典型通讯机房空调精确送风方式研究[D]. 陈文博.广州大学 2012
[3]依米康公司机房空调营销战略研究[D]. 杨政.复旦大学 2008



本文编号：3179054