高熱流密度數(shù)據(jù)機(jī)房新型散熱技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-08 19:06
1990年,互聯(lián)網(wǎng)開始興起,2007年美國蘋果公司推出的iphone奠定了移動互聯(lián)網(wǎng)在互聯(lián)網(wǎng)中的主導(dǎo)地位,自此之后,很多社會機(jī)構(gòu)、公司紛紛建立、擴(kuò)大自己的數(shù)據(jù)中心,隨之而來的是數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)爆炸式的增長。數(shù)據(jù)中心規(guī)模的不斷擴(kuò)大帶來的是數(shù)據(jù)機(jī)房熱流密度的不斷增大和能源消耗的急劇增加,解決數(shù)據(jù)中心能耗過高、熱環(huán)境差的問題迫在眉睫。本課題應(yīng)用ANSYS數(shù)值模擬軟件對位于長春市的某高校高熱流密度數(shù)據(jù)機(jī)房進(jìn)行研究。首先通過數(shù)值模擬研究了高熱流密度數(shù)據(jù)機(jī)房散熱差、能耗高的現(xiàn)象。其次,針對目前常見的節(jié)能改造措施進(jìn)行了數(shù)值模擬,分析其改造效果。最后,通過數(shù)值模擬分析了基于微熱管陣列的高熱流密度數(shù)據(jù)機(jī)房新型散熱技術(shù)應(yīng)用的散熱效果和節(jié)能性,并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了數(shù)值模擬的可靠性。主要得出以下結(jié)論:1、傳統(tǒng)數(shù)據(jù)機(jī)房由于氣流組織和機(jī)柜排布等問題導(dǎo)致機(jī)房熱環(huán)境差,研究發(fā)現(xiàn),機(jī)柜間排風(fēng)溫差最大可達(dá)到30℃,不均勻性最大達(dá)到37.6%;進(jìn)風(fēng)溫差不均勻性最大達(dá)到40%,機(jī)房內(nèi)最高溫度達(dá)到73℃,超過了規(guī)范允許的最高溫度45℃。2、優(yōu)化氣流組織和機(jī)柜排布能使機(jī)柜間進(jìn)風(fēng)最大溫差不均勻性降低至23.6%,機(jī)柜間排風(fēng)最大溫差不均勻性...
【文章來源】:吉林建筑大學(xué)吉林省
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
不同系統(tǒng)氣流組織原理圖
圖 1-2 微熱管陣列實(shí)物與結(jié)構(gòu)圖Fig.1-2 Physical and structural diagram of micro heat pipe arrays(1)槽道式吸液芯熱管對于槽道芯熱管的研究,Khrustal[41]等研究了適用于高熱流密度的槽道芯熱管,當(dāng)熱管運(yùn)行溫度達(dá)到 120℃時(shí),熱管在徑向可承受的熱流密度為200W/cm2,軸向上可承受熱流密度為 150W/cm2。一些學(xué)者提出在硅片(元件的襯底)上表面直接刻蝕槽道,加工成熱管形式可有效對元件進(jìn)行散熱。Launay[42]等在硅片的表面刻蝕三角形槽道,組成微熱管,加工成微槽的數(shù)量分別為 55 個(gè)和 25 個(gè)兩種熱管,研究其潛在的性能,對熱管的充液量及邊界條件進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。研究表明,當(dāng)充液率為 24%時(shí),傳熱系數(shù)可提升 7%。相對于硅片的導(dǎo)熱系數(shù),以硅為基礎(chǔ)材料的微熱管傳熱系數(shù)得到明顯提升。
原模型的主要特征,對于對結(jié)果影響較小的對模型的應(yīng)用效果進(jìn)行評價(jià),確保數(shù)值模擬理工作主要包括:模型建立、網(wǎng)格劃分、網(wǎng)件設(shè)置、模擬準(zhǔn)確性驗(yàn)證等工作。數(shù)據(jù)機(jī)房 CFD 模型搭建據(jù)采集)所使用的機(jī)房平面圖如圖 3-1 所示、機(jī)柜、服務(wù)器、冷、熱通道組成,實(shí)驗(yàn)主、回風(fēng)口,機(jī)柜上、中、下三個(gè)位置進(jìn)口和機(jī)柜的垂直高度 2200mm,空調(diào)垂直高度 2
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]數(shù)據(jù)中心湖水源自然冷卻系統(tǒng)的節(jié)能模擬優(yōu)化[J]. 曾麗萍,雷奧軍,張泉,凌麗. 建筑熱能通風(fēng)空調(diào). 2018(11)
[2]高速電主軸冷卻系統(tǒng)模型建立[J]. 陸峰,王強(qiáng),張麗秀,張珂,吳玉厚. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2018(03)
[3]一種數(shù)據(jù)機(jī)房散熱方式節(jié)能解決方案[J]. 孫鐵柱,毛彬. 制冷與空調(diào)(四川). 2018(01)
[4]大連市某數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)及經(jīng)濟(jì)分析[J]. 宮曄,鐘世民,韓海泉. 建筑熱能通風(fēng)空調(diào). 2017(10)
[5]溫和地區(qū)數(shù)據(jù)中心新風(fēng)自然冷卻節(jié)能技術(shù)探討[J]. 耿海波,李建堯,鄒成. 暖通空調(diào). 2017(10)
[6]大型數(shù)據(jù)中心機(jī)房新風(fēng)空調(diào)節(jié)能研究[J]. 顧小杰,李曉冬,曹建,胡宇陽. 暖通空調(diào). 2017(10)
[7]基于自然冷源應(yīng)用的數(shù)據(jù)中心節(jié)能潛力研究[J]. 董凱軍,李平界,呂太,蘇林,劉騰慶,孫欽. 可再生能源. 2017(09)
[8]豎直通道內(nèi)下降液膜蒸發(fā)換熱的數(shù)值研究[J]. 王仙茅,常華健,楊林,趙瑞昌. 原子能科學(xué)技術(shù). 2016(09)
[9]地板送風(fēng)數(shù)據(jù)機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)氣流組織的優(yōu)化[J]. 張愷,張小松,李舒宏. 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(01)
[10]數(shù)據(jù)機(jī)房冷通道封閉技術(shù)應(yīng)用及模擬分析[J]. 陳杰. 暖通空調(diào). 2015(06)
博士論文
[1]安卓平臺安全性增強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 張?jiān)?復(fù)旦大學(xué) 2014
[2]機(jī)房用乙二醇換熱器優(yōu)化控制的研究[D]. 王潤濤.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
[3]微器件中流體的流動與混合研究[D]. 張凱.浙江大學(xué) 2007
碩士論文
[1]微熱管技術(shù)在城市軌道機(jī)車牽引變流器冷卻單元熱控機(jī)制研究[D]. 吳俊廷.吉林建筑大學(xué) 2018
[2]基于三維渲染技術(shù)的飛機(jī)輻射計(jì)算[D]. 盧闖.西安電子科技大學(xué) 2018
[3]基于分離式熱管的數(shù)據(jù)中心散熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)與能效分析[D]. 劉歡.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院工程熱物理研究所) 2017
[4]數(shù)據(jù)機(jī)房用頂置空調(diào)數(shù)值模擬及性能研究[D]. 王利平.湖南大學(xué) 2015
[5]小型高熱密度數(shù)據(jù)機(jī)房節(jié)能改造研究[D]. 魯念.華中科技大學(xué) 2015
[6]袋式除塵器脈沖噴吹清灰作用形成機(jī)制的數(shù)值模擬[D]. 張寬.東北大學(xué) 2014
[7]復(fù)合材料螺旋槳流固耦合特性研究[D]. 李果.上海交通大學(xué) 2014
[8]數(shù)據(jù)機(jī)房熱管理的數(shù)值模擬與優(yōu)化分析[D]. 郭永鳳.西安電子科技大學(xué) 2013
[9]高熱密度服務(wù)器機(jī)柜液冷系統(tǒng)的分析和實(shí)驗(yàn)研究[D]. 蔣賢國.北京工業(yè)大學(xué) 2012
[10]公路臥鋪客車車室內(nèi)熱環(huán)境與熱舒適性的數(shù)值研究[D]. 盧祖秉.長安大學(xué) 2010
本文編號:3219024
【文章來源】:吉林建筑大學(xué)吉林省
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
不同系統(tǒng)氣流組織原理圖
圖 1-2 微熱管陣列實(shí)物與結(jié)構(gòu)圖Fig.1-2 Physical and structural diagram of micro heat pipe arrays(1)槽道式吸液芯熱管對于槽道芯熱管的研究,Khrustal[41]等研究了適用于高熱流密度的槽道芯熱管,當(dāng)熱管運(yùn)行溫度達(dá)到 120℃時(shí),熱管在徑向可承受的熱流密度為200W/cm2,軸向上可承受熱流密度為 150W/cm2。一些學(xué)者提出在硅片(元件的襯底)上表面直接刻蝕槽道,加工成熱管形式可有效對元件進(jìn)行散熱。Launay[42]等在硅片的表面刻蝕三角形槽道,組成微熱管,加工成微槽的數(shù)量分別為 55 個(gè)和 25 個(gè)兩種熱管,研究其潛在的性能,對熱管的充液量及邊界條件進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。研究表明,當(dāng)充液率為 24%時(shí),傳熱系數(shù)可提升 7%。相對于硅片的導(dǎo)熱系數(shù),以硅為基礎(chǔ)材料的微熱管傳熱系數(shù)得到明顯提升。
原模型的主要特征,對于對結(jié)果影響較小的對模型的應(yīng)用效果進(jìn)行評價(jià),確保數(shù)值模擬理工作主要包括:模型建立、網(wǎng)格劃分、網(wǎng)件設(shè)置、模擬準(zhǔn)確性驗(yàn)證等工作。數(shù)據(jù)機(jī)房 CFD 模型搭建據(jù)采集)所使用的機(jī)房平面圖如圖 3-1 所示、機(jī)柜、服務(wù)器、冷、熱通道組成,實(shí)驗(yàn)主、回風(fēng)口,機(jī)柜上、中、下三個(gè)位置進(jìn)口和機(jī)柜的垂直高度 2200mm,空調(diào)垂直高度 2
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]數(shù)據(jù)中心湖水源自然冷卻系統(tǒng)的節(jié)能模擬優(yōu)化[J]. 曾麗萍,雷奧軍,張泉,凌麗. 建筑熱能通風(fēng)空調(diào). 2018(11)
[2]高速電主軸冷卻系統(tǒng)模型建立[J]. 陸峰,王強(qiáng),張麗秀,張珂,吳玉厚. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2018(03)
[3]一種數(shù)據(jù)機(jī)房散熱方式節(jié)能解決方案[J]. 孫鐵柱,毛彬. 制冷與空調(diào)(四川). 2018(01)
[4]大連市某數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)及經(jīng)濟(jì)分析[J]. 宮曄,鐘世民,韓海泉. 建筑熱能通風(fēng)空調(diào). 2017(10)
[5]溫和地區(qū)數(shù)據(jù)中心新風(fēng)自然冷卻節(jié)能技術(shù)探討[J]. 耿海波,李建堯,鄒成. 暖通空調(diào). 2017(10)
[6]大型數(shù)據(jù)中心機(jī)房新風(fēng)空調(diào)節(jié)能研究[J]. 顧小杰,李曉冬,曹建,胡宇陽. 暖通空調(diào). 2017(10)
[7]基于自然冷源應(yīng)用的數(shù)據(jù)中心節(jié)能潛力研究[J]. 董凱軍,李平界,呂太,蘇林,劉騰慶,孫欽. 可再生能源. 2017(09)
[8]豎直通道內(nèi)下降液膜蒸發(fā)換熱的數(shù)值研究[J]. 王仙茅,常華健,楊林,趙瑞昌. 原子能科學(xué)技術(shù). 2016(09)
[9]地板送風(fēng)數(shù)據(jù)機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)氣流組織的優(yōu)化[J]. 張愷,張小松,李舒宏. 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(01)
[10]數(shù)據(jù)機(jī)房冷通道封閉技術(shù)應(yīng)用及模擬分析[J]. 陳杰. 暖通空調(diào). 2015(06)
博士論文
[1]安卓平臺安全性增強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 張?jiān)?復(fù)旦大學(xué) 2014
[2]機(jī)房用乙二醇換熱器優(yōu)化控制的研究[D]. 王潤濤.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
[3]微器件中流體的流動與混合研究[D]. 張凱.浙江大學(xué) 2007
碩士論文
[1]微熱管技術(shù)在城市軌道機(jī)車牽引變流器冷卻單元熱控機(jī)制研究[D]. 吳俊廷.吉林建筑大學(xué) 2018
[2]基于三維渲染技術(shù)的飛機(jī)輻射計(jì)算[D]. 盧闖.西安電子科技大學(xué) 2018
[3]基于分離式熱管的數(shù)據(jù)中心散熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)與能效分析[D]. 劉歡.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院工程熱物理研究所) 2017
[4]數(shù)據(jù)機(jī)房用頂置空調(diào)數(shù)值模擬及性能研究[D]. 王利平.湖南大學(xué) 2015
[5]小型高熱密度數(shù)據(jù)機(jī)房節(jié)能改造研究[D]. 魯念.華中科技大學(xué) 2015
[6]袋式除塵器脈沖噴吹清灰作用形成機(jī)制的數(shù)值模擬[D]. 張寬.東北大學(xué) 2014
[7]復(fù)合材料螺旋槳流固耦合特性研究[D]. 李果.上海交通大學(xué) 2014
[8]數(shù)據(jù)機(jī)房熱管理的數(shù)值模擬與優(yōu)化分析[D]. 郭永鳳.西安電子科技大學(xué) 2013
[9]高熱密度服務(wù)器機(jī)柜液冷系統(tǒng)的分析和實(shí)驗(yàn)研究[D]. 蔣賢國.北京工業(yè)大學(xué) 2012
[10]公路臥鋪客車車室內(nèi)熱環(huán)境與熱舒適性的數(shù)值研究[D]. 盧祖秉.長安大學(xué) 2010
本文編號:3219024
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