送风温度变化对数据中心热环境影响的模拟研究

为研究送风温度变化对数据中心热环境的影响,在分析数据中心空调系统负荷特性和能耗现状的基础上,以南京某小型数据中心工程实例为研究对象,采用数据中心专用CFD模拟软件对其气流组织进行了数值模拟,分析了该机房冷量利用情况。结果表明,送风温度变化会对气流组织产生一定的影响,送风温度提高,机柜平均出风温度提高,部分机柜存在冷量利用不充分的情况;距地面1.5m、3m平面位置及主要衡量立面温度均有不同程度的提高,增幅在3.8%—12.9%之间,气流组织受到一定的影响。综合分析得出送风温度在13℃热环境较好,更有利于冷量的充分利用。     

送风温度变化对数据中心热环境影响的模拟研究北大核心

为研究送风温度变化对数据中心热环境的影响,在分析数据中心空调系统负荷特性和能耗现状的基础上,以南京某小型数据中心工程实例为研究对象,采用数据中心专用CFD模拟软件对其气流组织进行了数值模拟,分析了该机房冷量利用情况。结果表明,送风温度变化会对气流组织产生一定的影响,送风温度提高,机柜平均出风温度提高,部分机柜存在冷量利用不充分的情况;距地面1.5m、3m平面位置及主要衡量立面温度均有不同程度的提高,增幅在3.8%—12.9%之间,气流组织受到一定的影响。综合分析得出送风温度在13℃热环境较好,更有利于冷量的充分利用。     

数据中心空调系统节能降耗研究进展

介绍了数据中心空调系统负荷特性和能耗现状,分析了包括风冷直接膨胀式、水冷直接膨胀式、冷冻水型机房空调等常规机房空调机组的适用情况,论述了目前重点的研究方向即气流组织优化、局部热点消除与液体冷却以及自然冷量利用三方面的研究进展。进一步,综述了热管式机房空调、分离式热管型空调系统(SHP)、分离式热管结合分体式空调系统的研究进展和最新的研究成果。     

挡板对数据中心热环境影响的模拟研究

针对数据机房高架地板下静压箱内送风压力不平衡导致地板格栅送风不均匀而引起机柜过热的问题,以某大型数据中心内气流组织为研究对象,采用6SigmaRoom软件进行数值模拟,求解获取地板静压箱内架设挡板时数据中心内机柜进口温度分布,温度场分布和不同高度平面的速度场分布,进而对比静压箱架设挡板末端不同高度对数据中心内机柜最大进口温度的影响,最后运用供热指数(SHI)、回热指数(RHI)、机架冷却指数(RCI)和回风温度指数(RTI)详细分析其优劣.研究结果表明:静压箱架设挡板能改善数据中心的气流组织,且架设的挡板末端越高,其节能程度越高.与未架设挡板的数据中心相比,静压箱挡板末端为0.56 m时SHI降低43.1％,静压箱中压力分布更均匀,可有效解决数据中心近空调端机柜过热的问题.     

挡板对数据中心热环境影响的模拟研究

针对数据机房高架地板下静压箱内送风压力不平衡导致地板格栅送风不均匀而引起机柜过热的问题,以某大型数据中心内气流组织为研究对象,采用6SigmaRoom软件进行数值模拟,求解获取地板静压箱内架设挡板时数据中心内机柜进口温度分布,温度场分布和不同高度平面的速度场分布,进而对比静压箱架设挡板末端不同高度对数据中心内机柜最大进口温度的影响,最后运用供热指数(SHI)、回热指数(RHI)、机架冷却指数(RCI)和回风温度指数(RTI)详细分析其优劣.研究结果表明:静压箱架设挡板能改善数据中心的气流组织,且架设的挡板末端越高,其节能程度越高.与未架设挡板的数据中心相比,静压箱挡板末端为0.56 m时SHI降低43.1％,静压箱中压力分布更均匀,可有效解决数据中心近空调端机柜过热的问题.     

卧室空调位置对睡眠及舒适性影响的研究

居民在卧室安装空调时,往往不清楚安装在何位置较好。本文就三种不同的空调安装位置建立了卧室内气流组织及热舒适性数学模型,并对室内气流组织进行了数值模拟,对计算结果进行了分析比较,提出了较为合理的空调安装位置。本文研究成果可为卧室空调安装位置的选择提供参考依据。     

数据中心动态温度估计模型

在数据中心热管理与节能的研究当中,如何降低数据中心制冷能耗是目前研究的热点问题之一,对数据中心热量传递的建模和温度分布的求解是解决此问题的前提和关键点。采用计算流体力学模拟数据中心内的流动与传热过程耗时较长,不适合用于数据中心热管理的实时自动控制系统。本文通过研究各机柜负载和空调出风温度变化对数据中心温度场的影响,将数据中心中热量传递的动态过程以传递函数矩阵表示,建立了数据中心热环境的动态模型。算例的计算与比较证明,本模型能够准确地估计数据中心内温度变化情况。与直接采用计算流体力学方法相比,本文模型大大节省了计算时间。     

纺织厂空调节能探析

分析了纺织厂空调能耗过高的主要原因,并从车间温湿度基数确定、冷负荷计算、气流组织、新风预处理设备及旁通风道使用和冷冻水管路系统设计等方面介绍了减少空调能耗的系统设计;对喷淋室、挡水板等空调设备进行了节能改造,分析了管式间接蒸发冷却器使用的节能效果。在空调运行方面采用智能调节实现自动控制、合理选择冷水机组台数等措施实现节能目的。测试表明,通过挡水板、喷淋室及管式间接蒸发冷却器节能改造,空调室节能1.91%,10.52%和5.07%;制冷机组由三台在80%制冷量减少为一台在90%制冷量下工作,耗电减少653kW/h,减少率为64.33%;采用自动控制系统空调室能耗日减少477kW.h,与人工调节方式比减少45.60%。     

宾馆中庭分层空调形式的CFD模拟

分析高大中庭气流运动的特点,结合实际工程,采用对中庭进行CFD数值模拟计算,获得中庭的温度场和速度场的分布。结果显示,分层方式的空调能使室内的温度及送风速度达到设计要求,并且能达到下部人员活动区的温度均匀性要求,符合人们对舒适度及节能的要求;同时上部非空调区温度较高,达到节能效果。     

数据中心机架式服务器选型对其热环境的影响及优化分析

数据中心热环境是空调系统制冷效果和能量利用的综合体现,其优良受到诸多因素的影响。为研究机架式服务器的选型对数据中心热环境的影响,对三种不同功率的1U服务器的数据中心进行仿真模拟,并分析优化其热环境。结果表明,采用封闭冷通道、增加空U挡板和提高送风温度均能改善机房的热环境,提高冷量利用率。     

基于低温送风空调系统的室内气流组织分析

蓄冷技术的发展引起了空调系统的重大变革,低温送风空调也日益受到了人们的关注。文中利用fluent6.3,通过对低温送风空调系统室内气流组织进行模拟分析,研究室内的温度、气流速度、空气流动规律及ADPI。     

风道清洗机器人系统的设计优化与工程测试

中央空调风道的定期清洗作用很大,既可以改善室内空气质量,又能够实现节能。本文介绍了一种专门针对中央空调风道清洗的机器人系统,对其四大组成部分进行了详细介绍;在分析该系统技术原理与性能参数的基础之上,对风道清洗机器人系统进行系统结构与部件形式上的优化,提出了“闭式循环”集尘方式,并对刷头形状做了改进;最后基于具体工程实例的测试结果,对清洗前后管壁积尘量、管道风速进行对比,分析该系统在改善空调系统卫生状况与气流组织状况方面的显著作用。     

数据机房用热管复合式空调节能性试验研究

为改进现有数据中心制冷空调系统耗能大、运行成本高等不足,设计了一套分离式热管与蒸气压缩式空调复合使用的机房空调系统,试验研究了其在不同环境温度下的制冷量和能效比,并对该复合空调系统节能性进行了分析。试验结果表明:当室外侧环境温度为7℃时,分离式热管制冷量达到最大值4575W,EER高达17.99。因此在冬季或春秋过度季节,仅运行热管工况,就可以满足机房制冷需求。综合全年空调运行工况分析,在哈尔滨、北京和广州地区全年分别至少有67%、52%和19%的时间不需要开启压缩机制冷,这可以大大降低机房制冷系统的能耗。     

面向任务调度的自然水冷数据中心控制策略

提出了一种面向任务调度的数据中心自然水冷冷却系统控制策略。该方法综合数据机房任务、冷却系统特征,将任务负载进行集中调度分配,同时实时优化了水泵和风机流量、末端精密空调台数等运行参数,有效降低了冷却系统能耗。以东江湖数据中心实际工程项目为研究对象,利用Matlab分别建立数据机房和冷却系统的传热和能耗模型,对比研究了两种传统控制策略:精密空调台数优化+均分调度方案、无台数优化+均分调度方案的节能性,典型一周任务负载下的模拟结果表明:该控制策略能显著降低自然水冷冷却系统能耗,节能率分别提高了约17.8%、25.9%,为数据中心冷却系统优化提供了一种新思路。     

基于自然冷却的数据中心空调节能和经济性研究

绿色数据中心建设的关键之一是机房空调系统的节能设计和运行管理。建立了直膨式、双冷源冷水和热管复合式三类风冷空调系统的能效模型,依据广州、上海、北京和哈尔滨四个地区的气象数据,设定相同的空调负荷和回风参数,对三类空调的年均能效(AEER)进行对比分析,由南至北随着年均气温降低其AEER逐渐提高,分别为4.00~4.38、4.02~7.06、4.24~8.14,相比前二类空调系统,热管复合式的节能率分别提高5.6%~46%和5.0%~13.3%;应用技术经济评价方法,计算了三类机房空调系统在上述四个地区的动态费用年值,对比显示热管复合式空调系统的费用年值分别降低2.1%~39%和3.5%~9.7%。     

分离式热管在机房空调系统中应用研究进展

介绍了分离式热管应用于数据机房空调系统的工作原理和技术特征,分析了充液率、高度差和温差等因素对分离式热管传热性能的影响,以及分离式热管与常规空调复合使用节能性的研究现状。目前,分离式热管系统提供的冷量只是对机房内的环境进行降温,不能对机房内发热设备直接降温,降低了冷量利用效率。针对这种情况,可以把微通道热管换热器置入发热设备内部,直接对发热设备进行降温。通过这种改进空调设备、优化气流组织的节能方法与手段,达到更加节能的目的。     

风冷空调冷凝器相变储能自然冷却系统研究

研究了一种应用于风冷空调冷凝器的相变储能自然冷却系统,实现相变材料在夜间储存室外空气的冷量,在白天将所储存的冷量释放出来冷却冷凝器的进口空气。以北京地区为取样对象,分析了夏季期间不同相变温度的相变储能自然冷却系统对冷凝器进风温度及空调能效比(EER)的影响。研究发现,当相变温度为25℃时,应用相变储能自然冷却系统的空调的EER达到最大,比传统空调的EER提高了8.53%。     

变温环境室室内热环境实验研究

通过设计计算得出送风道的送风速度和环境室的气流分布,并与实验进行对比。实验结果表明,4个送风口的风量分配比较均匀,与均匀送风道设计风速和环境室气流组织计算风速3.57m/s相吻合;采用均匀送风道送风和单风口回风的方式,能够实现较好的气流组织和温度场,室内空气温度波动基本在1℃以下,但是在低温工况下上部空气波动幅度较大;相对湿度随环境室温度工况的升高,先升高后降低,在12℃工况下出现最大值。     

冻干机冷阱室内流场数值模拟与分析

分析了冻干机冷阱的工作特点和要求,建立冷阱室的物理模型和冷阱室内流体流动的控制方程;采用F luent模拟软件对冷阱室内的气流组织进行了模拟分析。通过比较分析采用导流板和不采用导流板的冷阱室内的气流组织,得到采用导流板能有效的改善室内的气流组织,使室内的流场趋于均匀。     

数据中心高架地板模型和湍流模型评估

为提高数据中心气流组织温度预测的准确性，对多孔介质模型、多孔阶跃模型、体积力模型三种穿孔面模型对机柜前后侧温度分布的预测性能进行研究，通过均方根误差对三种模型预测精度进行评估，体积力模型表现最佳。此外，对10种RANS湍流模型的准确性进行了研究，Spalart-Allmaras、LRN k-ε模型的准确性优于Standrad k-ε模型。