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作者：罗浩文广州大学

学位级别：硕士

当今社会,信息技术已经得到空前的发展,基于互联网的生产、生活方式已形成一个巨大的信息产业群,并呈现出势不可挡的发展态势。数据中心作为互联网产业的重要基础设施,其规模和容量也随之水涨船高。数据中心尤其是中小型数据中心,能耗... 详细信息

当今社会,信息技术已经得到空前的发展,基于互联网的生产、生活方式已形成一个巨大的信息产业群,并呈现出势不可挡的发展态势。数据中心作为互联网产业的重要基础设施,其规模和容量也随之水涨船高。数据中心尤其是中小型数据中心,能耗大、能源利用效率偏低已经成为一个世界性的难题。我国数据中心的PUE普遍大于2.2,而美国等发达国家的中小型数据中心的PUE也普遍大于1.7。一方面,传统的数据中心空调系统,往往由于冷气流输送路程过长,气流组织不合理,造成能效偏低。另一方面,夏热冬暖地区,由于全年气温偏高、自然冷源匮乏,致使数据中心使用双冷源冷水机组相对于风冷直膨机组毫无优势。基于此,本课题从缩短数据中心空调系统气流输送距离和合理选择冷热源形式入手,研究一种适用于夏热冬暖地区中小型数据中心的单元式数据机柜冷却系统,旨在提高夏热冬暖地区中小型数据中心的能源利用效率。本文研究了数据中心的设备组成、功率趋势以及各数据通信设备的热湿环境要求。以送风温度21℃、回风温度32℃、发热功率4.5 kW为设计参数搭建一个基于42U机架的单元式数据机柜冷却系统实验台。对本系统的气流组织进行了详细的设计计算。详细介绍了本文CFD数值模拟所使用的求解模型、边界条件及离散方法。使用CFD数值模拟技术,研究分析了本冷却系统的流场,并采用热力学工具火积对系统的气流组织的优劣进行定量分析。对实验台的冷热源系统进行了详细的设计计算,包括:制冷循环设计、压缩机设计选型、换热器设计、节流装置设计选型等。CFD模拟结果表明,条缝送风量均匀与数据通信设备的布置位置无关。实验测试结果表明,本单元式数据机柜冷却装置内的数据通信设备进风温度在20.41.5℃之间,回风温度在30.62.9℃之间,能很好地满足数据通信设备的热环境要求。另外,本冷却系统的关键性能耗指标虽随着机柜内数据通信设备的发热功率而变化,但均能满足我国国家标准的一级能效要求,相对于现有的数据中心冷却系统具有较大的节能潜力。

关键词：数据机柜单元式冷却系统气流组织火积

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数据机柜热设计优化分析

引用

铁路通信信号工程技术 2017年第2期14卷 81-84页

作者：马燕北京全路通信信号研究设计院集团有限公司北京100070

以实验室某数据机柜为基础,利用ANSYS Icepak热分析软件分别对机柜内风机失效的不同工况进行了热模拟计算,得到了不同工况下机柜的温度、速度分布;通过比较,可以看出,当工作站、服务器、交换机的风机正常工作时,机柜自带的风机开启与否... 详细信息

以实验室某数据机柜为基础,利用ANSYS Icepak热分析软件分别对机柜内风机失效的不同工况进行了热模拟计算,得到了不同工况下机柜的温度、速度分布;通过比较,可以看出,当工作站、服务器、交换机的风机正常工作时,机柜自带的风机开启与否,不影响机柜内器件的温度;当机柜自带的风机(风机关闭)与工作站自带的风机均失效时,机柜内的温度会明显升高,此时如果开启机柜自带的风机,机柜内的温度会随之降低;当机柜内所有的风机均失效,此时机柜内器件的温度远远超过允许的温度限制,机柜系统将停止工作。

关键词：数据机柜风机失效热设计优化

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