通讯机房空调气流组织模拟及参数调节

论文摘要

随着通信技术及业务的不断发展,绝大部分程控机房具有面积大、设备多、发热量大、全天候无间歇运行的特点,如何合理设计机房气流组织以保证交换设备不间断安全运行的问题越来越引起相关部分的重视。目前,在设计通讯机房空调时一般只考虑机房室内参数的宏观控制,并没有考虑到具体影响室内温度场分布的因素存在,此类影响因素可以导致机房某些局部区域工作温度和湿度不能满足设计要求,影响该区域设备的正常工作,因此机房内气流组织问题的研究受到了广泛的关注。同时,通信企业设备运行的耗电量又是不断增加的重要成本,而在众多用电成本支出当中,空调用电费用占有相当大的比例。如何在保障机房设备安全运行的同时满足空调节能也成为需要解决的课题。本文以黑龙江省哈尔滨市学府局程控机房为研究对象,对程控交换机房进行了包括空调送风参数、设备散热量等内容的实地测量,结合运用FLUENT软件对所建立的机房模型进行了模拟,同时用移动公司工程局所提供的仪器对机房设备壁面进行测试,与模拟结果比对分析。得知模型计算结果与实际测试结果匹配较好,且需要监控三个典型高温壁面的最高温度值,分别为设备L、M、N的右侧壁面。在实际工况基础上,改变空调送风参数(温度、速度),依次对机房进行64组模拟实验,并以此为依据,结合能耗分析得到优化的送风参数。总结出改变送风速度调节在调节中作用相对较为明显。通过模拟交换送回风口的位置得知改变空调送风方式对调节机房温度分布作用明显,根据结果有效地设计组织空调送回风,减少空气混合造成的能量消耗,为设计新型下送风系统提供一个思路,并定性分析其节能性以及系统本身所具有的优缺点。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 国内外的研究现状
• 1.2.1 机房空调的应用现状
• 1.2.2 CFD 数值模拟的国内外研究现状
• 1.3 本论文的主要工作
• 第2章 数值模型的建立及现场测试结果
• 2.1 数值模拟模型简介
• 2.1.1 湍流流动数学模型
• 2.1.2 Boussinessq假设
• 2.1.3 数值模拟基本控制方程
• 2.1.4 离散方程
• 2.1.5 初始条件及边界条件
• 2.2 原始数据采集
• 2.2.1 机房建筑结构及设备布局概况
• 2.2.2 空调送风温度、速度的测定
• 2.2.3 各个设备壁面散热量的测定
• 2.3 初步模拟结果及分析
• 2.3.1 模型的建立
• 2.3.2 模拟结果及分析
• 2.4 程控设备高温壁面的实测
• 2.5 测量结果与模拟结果的比对
• 2.6 本章小结
• 第3章 空调送风参数对气流组织的影响
• 3.1 概述
• 3.2 空调送风温度对机房内部温度分布的影响研究
• 3.2.1 改变空调送风温度的影响
• 3.2.2 空调送风温度的优化调节
• 3.3 空调送风速度对机房内部温度分布的影响研究
• 3.3.1 改变空调送风速度的影响
• 3.3.2 空调送风速度的优化调节
• 3.4 综合方案的提出
• 3.5 各方案能耗分析
• 3.6 本章小结
• 第4章 空调送风新方式的探讨
• 4.1 机房空调的一般形式
• 4.2 改变空调送回风口位置
• 4.3 设计下送风系统
• 4.3.1 设计下送风系统
• 4.3.2 下送风系统的送回风参数
• 4.3.3 下送风系统能耗分析
• 4.3.4 下送风气流组织的主要问题
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢