大学硕士研究生答辩《送风结构对地板下送风数据中心热环境的影响研究》模板课件（终版）

送风结构对地板下送风数据中心热环境的影响研究专业：建筑与土木工程单位：能源与机械工程学院指导老师：XXX、XXX

姓名：XXX（XXXXXXXXXX）绪论

1目录数据中心气流组织的数值模拟研究2

气流组织的数值模拟结果分析与讨论3

气流组织的试验验证和评价指标计算分析4

结论及展望5数据中心拥有大量的计算机、服务器、网络及存储等重要硬件设备，全年24小时运行。近几年，电子产品集成度越来越高，热密度越来越大，随之可能产生的局部过热会造成服务器设备故障率升高、可靠性下降，甚至造成设备宕机。1.绪论全球数据中心市场规模增长1.绪论中国数据中心市场规模增长/亿元1.绪论7研究内容以某数据中心机房为研究对象进行数值模拟分析实地测量本文以某数据中心机房为研究对象进行模拟，并对此数据中心进行实地测量，两者相结合进行对比分析，提出改造方案，降低由于设备过热造成的热点问题，提高数据中心的冷却性能，改善数据中心的热环境。+研究内容2.1数值模拟研究对象

从项目的实际情况出发，选取某大型数据中心地板下送风、排布有10列机柜的数据中心为研究对象，采用CFD数值模拟方法分析数据中心的温度场与速度场分布，为后续的数值模拟优化研究提供指导。3.1送风方式和地板穿孔率对气流组织的影响数据中心物理模型三维图3.1送风方式和地板穿孔率对气流组织的影响3.1送风方式和地板穿孔率对气流组织的影响在原本数据中心气流组织模型的基础上，首先研究地板下送风方式（地板下送风冷热通道不封闭、地板下送风热通道封闭、机架下送风、地板下送风冷通道封闭）、穿孔地板的穿孔率（20%~50%，以10%作为变化步长）两个参数因素相互耦合条件下对数据中心内气流组织的影响，选取机柜温度分布较为均匀的气流组织模型对应的送风方式和穿孔地板穿孔率的组合参数值作为下一步的输入值进一步将进行优化。3.2数值计算结果的数值分析各送风结构主要平面温度最大值分布图3.2数值计算结果的数值分析各送风结构主要平面温度最小值分布图3.3静压层高度对气流组织的影响在最佳送风温度和地板穿孔率的基础上，在静压层高度400mm~600mm之间选择最佳组合参数值，促进地板下静压层内压力平衡，对静压层内的气流组织进行调整。4气流组织的试验验证和评价指标计算分析为了验证数据中心优化结果的准确性，本文对某数据中心进行试验测量，来验证模拟结果的准确性，该数据中心采用地板下送风冷通道封闭、穿孔地板穿孔率30%、静压层高度500mm的送风参数。4气流组织的试验验证和评价指标计算分析（a）机柜风口测（b）试验点布置

测点布置图4.2结果及验证4.3不确定度分析不确定度的含义是指由于测量误差的存在，对被测量值的不能肯定的程度。测量不确定度是指根据所用到的信息，表征赋予被测量值分散性的非负数，是对测量结果可信性、有效性的怀疑程度或不肯定程度，是定量说明测量结果的质量的一个参数,综合了全部误差因素对试验结果的影响[55]。不确定度越小，所述结果与被测量的真值越接近，质量越高，水平越高，其使用价值越高；不确定度越大，测量结果的质量越低，水平越低，其使用价值也越低。供热指数SHI和回热指数RHI机柜进排风平均温差指标β机柜进排风平均温差指标β回风温度指数RTI掺混指数IOM和热量加权掺混指数HIOM4.4数据中心热环境评价指标5.结论从数据中心机房地板送风方式上看，地板下送风冷热通道不封闭机柜进风温度高，热环境性能差，但其初投资小且易于管理；地板下送风热通道封闭温度场低热环境明显改善，但机柜温度高，并没有达到冷却效果,不能保证机柜内设备的安全稳定运行；机架下送风温度场较低，且其初投资小，易于管理和增加组件，但其热点温度较高，不利于机柜安全稳定的运行；地板下送风冷通道封闭冷气流利用更充分，热环境改善效果最佳；5.结论从数据中心机房穿孔地板的穿孔率上看，送风方式为地板下送风冷通道封闭时，随着地板穿孔率的增加，机房内冷通道温度差异逐渐增大，整个数据中心机房的温度差异也逐渐减小，当地板穿孔率达到一定程度时（30%），数据中心冷却效果最佳。穿孔地板穿孔率为30%时能够改善机柜内的温度分布，增加穿出孔板的气流量的均匀性，再扩大穿孔地板的穿孔率时，温度场分布情况反而下降，热环境较差，不利于数据中心设备安全稳定的运行，因此本文选择穿孔率30%作为数据中心的最佳地板穿孔率；5.结论从数据中心机房静压层高度上看，送风方式为地板下送风冷通道封闭、穿孔地板穿孔率为30%时，随着静压层高度的增加，整个数据中心机房冷通道内温度分布均匀性更佳且温度场差异也逐渐减小，当静压层高度在500mm时数据中心冷却效果最佳，再增大静压层高度时，温度场分布情况反而下降，因此本文选择500mm作为该数据中心的最佳静压层高度，利于改善数据中心热环境，保证设备安全稳定的运行；5.结论本文对该数据中心进行实地测量并与数值模拟结果进行对比分析，验证了数值模拟的高度准确性，并通过数据中心热环境评价指标（供热指数SHI和回热指数RHI、机柜进排风平均温差指标β、机架冷却指数RCI、回风温度指数RTI、掺混指数IOM和热量加权掺混指数HIOM）对数据中心热环境进行综合评估，进一步验证优化改造结果较好，为综合评价局部气流组织和数据中心热环境提供参考，同时对数据中心的节能改造起到一定指导作用。致谢感谢我的导师XXX、XXX从研究课题的选择、试验的实施，直至论文的最终完成，一直给予我无微不至的指导和支持；感谢给予我支持和