【摘要】：數(shù)據(jù)中心能耗隨著互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展而急劇增長(zhǎng),其中數(shù)據(jù)中心的制冷能耗已超過(guò)總能耗45%,單機(jī)柜的熱密度也在不斷增加。傳統(tǒng)精密空調(diào)系統(tǒng)氣流組織不合理,易造成機(jī)房?jī)?nèi)部局部過(guò)熱現(xiàn)象。微通道背板熱管空調(diào)具有占地空間小,換熱性能強(qiáng),壓力低,貼近熱源,自適應(yīng)調(diào)節(jié)冷量等優(yōu)點(diǎn),可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心機(jī)柜級(jí)的精確制冷,高效節(jié)能。首先,本文對(duì)微通道背板熱管進(jìn)行實(shí)驗(yàn),在不同工況下,系統(tǒng)最佳充液率為65%~75%,最大換熱量為7~8kW。充液率增加,系統(tǒng)內(nèi)質(zhì)量流量增加,系統(tǒng)的進(jìn)出口壓力與壓降都會(huì)增大。處于最佳充液率時(shí),蒸發(fā)器內(nèi)與冷凝器內(nèi)進(jìn)出口溫差幾乎為0?C,制冷劑基本處于兩相狀態(tài)。然后,根據(jù)三大守恒定律,建立微通道背板熱管空調(diào)系統(tǒng)數(shù)值模型,利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證,平均相對(duì)誤差10%左右。通過(guò)模型分析了在最佳充液率的條件下,背板蒸發(fā)器的出風(fēng)溫度在豎向高度上分布梯度較小,出風(fēng)溫度均勻;進(jìn)一步分析結(jié)構(gòu)尺寸對(duì)系統(tǒng)換熱性能的影響,不同運(yùn)行參數(shù)對(duì)系統(tǒng)換熱量影響程度。對(duì)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)有一定借鑒意義。最后,建立適用于實(shí)際工程的微通道背板熱管空調(diào)簡(jiǎn)化換熱模型,誤差在10~12%。在簡(jiǎn)化換熱模型基礎(chǔ)上,連接冷水機(jī)組、水泵、末端空調(diào)與室內(nèi)環(huán)境各部件,建立典型數(shù)據(jù)中心能耗模型,微通道背板空調(diào)相比傳統(tǒng)精密空調(diào),節(jié)能率為14.33%。
【圖文】：

Khodabandeh[38]0.394 0.54 0.50.651540(1 )tp rh p q Mx Bertsch 等[39]tp nb conv ,tph Sh Eh, , , , 2/30.0668 Re Pr(1 ) , 3.661 0.04 Re Prhlconv tp conv l conv v conv lhhDkLh h x h x hDDL 1.4 板式冷凝器研究現(xiàn)狀1878 年德國(guó)人首先發(fā)明板式換熱器，并且申請(qǐng)專(zhuān)利。直到 1923 年，APV 公司設(shè)計(jì)出一種青銅板片組合在一起的板式換熱器，開(kāi)始量化生產(chǎn)。1930 年逐漸出現(xiàn)帶有波紋的板片形式[40]。板式換熱器最早用于葡萄酒滅菌等食品加工行業(yè)，經(jīng)過(guò) 100 年的研究發(fā)展，目前在冶金、化工、醫(yī)藥、食品、制冷、動(dòng)力等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。

微通道熱管背板空調(diào)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用研究式冷凝器原理熱器中工質(zhì)流動(dòng)示意圖如圖 1.4 所示，工質(zhì)的實(shí)際流動(dòng)是質(zhì)流動(dòng)方向上的截面形狀也不斷發(fā)生周期性的變化。工質(zhì)熱蒸汽區(qū)、兩相區(qū)和過(guò)冷液體區(qū)。 根據(jù)工質(zhì)流速不同，，將流、環(huán)狀流和波狀流三種流型。對(duì)于環(huán)狀流，當(dāng)制冷劑氣相）和表面張力（主要穩(wěn)定液膜）平衡時(shí)，制冷劑處于霧狀波狀流，當(dāng)氣體慣性力占主導(dǎo)和液膜重力占主導(dǎo)時(shí)，制冷和波狀流階段[41]。
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TU831.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2682285