【摘要】：隨著大數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)+技術(shù)的普及,各領(lǐng)域?qū)τ诨ヂ?lián)網(wǎng)倚賴的程度加大,因此數(shù)據(jù)中心的數(shù)量呈現(xiàn)逐年增加的趨勢,在這種趨勢下如何保障數(shù)據(jù)機柜的熱區(qū)溫度并實現(xiàn)最大程度的節(jié)能成為數(shù)據(jù)中心機柜降溫過程模擬和實驗研究的主要課題。但是,經(jīng)實際調(diào)查發(fā)現(xiàn),現(xiàn)階段90%以上的數(shù)據(jù)中心運營商仍在機房中采用彌散送風(fēng)方式來控制機房內(nèi)的溫度,這種彌散式的降溫方式經(jīng)常導(dǎo)致機房溫度過低,但機柜溫度過高的現(xiàn)象,同時不同位置的機柜溫度出現(xiàn)分布不均勻的情況,這不但增加了電能損耗,也無法使機柜在最佳溫度環(huán)境下工作,長此以往數(shù)據(jù)機柜甚至?xí)霈F(xiàn)運行故障的風(fēng)險。本文從機柜降溫過程的熱分析和機柜降溫過程的模擬及實驗分析兩方面進行了深入研究。在數(shù)據(jù)中心機柜降溫過程熱分析方面,首先建立了機柜熱區(qū)的熱力學(xué)空間模型,在此基礎(chǔ)上分別對彌散式的送風(fēng)方式與采用控制熱區(qū)風(fēng)量的送風(fēng)方式的降溫過程進行了熱分析,分析結(jié)果表明,與傳統(tǒng)彌散式的送風(fēng)方式相比,采用控制熱區(qū)風(fēng)量的送風(fēng)方式降溫效率更高,不同位置的機柜溫度分布更均勻。以此論證了機柜熱區(qū)風(fēng)量控制器的性能好壞直接決定了數(shù)據(jù)機柜的溫度分布情況及機柜降溫系統(tǒng)的節(jié)能效果。在數(shù)據(jù)中心機柜降溫過程模擬及實驗分析方面,以機柜熱區(qū)的溫度為被控變量,結(jié)合熱力學(xué)方程建立了電子機柜、溫度傳感器和風(fēng)閥阻尼器的數(shù)學(xué)方程,研究了PID控制機理和模糊PID的控制機理,分析了兩種方法的不足,從而引入了變論域模糊PID控制方法,以此為基礎(chǔ),借助Simulink開發(fā)了這三種風(fēng)量控制器及機柜溫控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型,并對數(shù)據(jù)中心機柜的降溫過程進行了模擬仿真。通過對比這三種降溫系統(tǒng)的降溫效果發(fā)現(xiàn),采用變論域模糊PID降溫系統(tǒng)的降溫速度最快,與溫度設(shè)定值偏差最小,受外界干擾最小,從長期運行的角度看節(jié)能性最好。最后在LabView中實現(xiàn)了三種機柜溫控系統(tǒng)及通訊系統(tǒng)的實驗開發(fā)。并用實驗結(jié)果驗證了以上結(jié)論。
【圖文】：

第 2 章 數(shù)據(jù)中心機柜降溫過程熱分析了對彌散送風(fēng)方式與控制熱區(qū)風(fēng)量送風(fēng)方式的降溫效果進行比較，本章心機房的仿真模型，分別對彌散送風(fēng)方式與控制熱區(qū)風(fēng)量送風(fēng)方式進行及分析，并對兩種送風(fēng)方式下數(shù)據(jù)中心內(nèi)機柜的降溫效率、氣流組織及了分析。彌散送風(fēng)方式下機房的熱分析先在 ICEPAK 中建立數(shù)據(jù)中心機房模型，如圖 2.1 所示。沈陽工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文

沈陽工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文X 起點 X 長度 Y 起點 Y 長度 Z 起點 3.50 1.10 0.00 2.20 3.40 3.50 1.10 0.00 2.20 4.05 3.50 1.10 0.00 2.20 4.70 3.50 1.10 0.00 2.20 5.35 的長、高、深分別為 7m、3.5m、6m，機房共有 10 臺電子機柜，分的長、高、深分別為 0.65m、2.2m、1.1m，機柜的額定功率為 3.0 千、深分別為 2m、2.8m、0.85m，送風(fēng)溫度設(shè)置為 13℃，額定風(fēng)量設(shè)置好的機房模型設(shè)置網(wǎng)格，，如圖 2.2。
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TP308

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本文編號：2660666