20xx年“深圳杯”全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模夏令營c題吉林大學(xué)(文件)
【正文】 檢測結(jié)果 （ Examine Results） 計算求解 （ Calculate Solution） Airpak FLUENT 問題二 :機房熱分布數(shù)學(xué)模型的建立與比較 2 . 研究對象的物理模型 邊界條件 整個計算空間大約 283m3,考慮到機房的復(fù)雜性 ,采用混合網(wǎng)格對計算區(qū)域進行離散 ,即采用變步長的方法對網(wǎng)格進行劃分 ,對氣流速度變化較快的區(qū)域進行不同程度的網(wǎng)格加密 ,根據(jù)題目中所給數(shù)據(jù)插值來施加周期邊界條件 : a)送風(fēng)口和回風(fēng)口分別設(shè)為風(fēng)速進口邊界和出口邊界 。熱點區(qū)域服務(wù)器減少的工作量由冷點（溫度低）區(qū)域附近服務(wù)器承擔(dān) ,使冷點區(qū)域的溫度上升 ,最終使整個機房內(nèi)溫度不會出現(xiàn)明顯差異（熱點與冷點的溫度差減小） ,達到降低機房內(nèi)熱點溫度值的目的 . 采用方法 Ⅰ. 倒數(shù)法 Ⅱ. 倒序法 Ⅲ. 標(biāo)定溫度法 平均分配 四 .機房模型建立及求解 問題三 :機房實際仸務(wù)量下的最優(yōu)仸務(wù)分配方案求解 2. 服務(wù)器實際仸務(wù)量為 為使服務(wù)器的實際任務(wù)量為 ,可將每個機柜的功率改為原來的80%（由第二問 Airpak仿真建?？芍蝿?wù)量為 1時的發(fā)熱功率為6700W） ,即每個機柜的發(fā)熱功率為 ,通過 Airpak仿真建?？梢郧蟪鰴C房的整體熱分布立體圖和熱分布氣流圖如下 . 普通平均分配方案熱分布立體圖 普通平均分配方案熱分布氣流圖 此方案下的熱點溫度為 ℃, 機房內(nèi)平均溫度為 ℃. 四 .機房模型建立及求解 問題三 :機房實際仸務(wù)量下的最優(yōu)仸務(wù)分配方案求解 3. 服務(wù)器實際仸務(wù)量為 I. 方案 1—— 倒數(shù)法 智能分配方案 此方案采用 “ 倒數(shù)法 ” 對各機柜的功率重新分配任務(wù)量 ,即編號為 的機柜任務(wù)分配因子 的關(guān)系式為 : 重新分配后編號為 的機柜的發(fā)熱功率 ),( nm nm,??????8,41, ,11nmnm nmnmnmRR?nmnm PP , ???),( nm四 .機房模型建立及求解 問題三 :機房實際仸務(wù)量下的最優(yōu)仸務(wù)分配方案求解 3. 服務(wù)器實際仸務(wù)量為 I. 方案 1—— 倒數(shù)法 智能分配方案 具體做法如下 . （ 1）中計算的數(shù)據(jù)取倒數(shù) ,得到 。 此方案的熱點溫度為 ℃, 機房平均溫度為 ℃. 四 .機房模型建立及求解 問題三 :機房實際仸務(wù)量下的最優(yōu)仸務(wù)分配方案求解 3. 服務(wù)器實際仸務(wù)量為 II. 方案 2—— 倒序法 智能分配方案 此方案采用 “ 倒序法 ” 對各機柜的功率重新分配任務(wù)量 ,即將各機柜附近處熱點溫度 進行排序 ,將熱點溫度最大的機柜賦予最低的熱點溫度 ,而熱點溫度最低的機柜賦予最高的溫度 ,并將賦予溫度 與 比作為各機柜任務(wù)分配因子 ,即 則重新分配后編號為 的機柜的發(fā)熱功率 的計算公式為 nmR,39。 65 通過不同方案中的標(biāo)定溫度 T 求出不同方案各機柜的發(fā)熱功率 ,并將其輸入到用 Airpak建立的仿真模型中 ,通過比較各方案的熱點值的不同 ,我們得出進而得到服務(wù)器實際任務(wù)量為 最優(yōu)任務(wù)分配方案是方案 7,即標(biāo)定溫度 T=56℃ 時 . 四 .機房模型建立及求解 問題三 :機房實際仸務(wù)量下的最優(yōu)仸務(wù)分配方案求解 II. 標(biāo)定溫度法 智能分配方案優(yōu)化 以下是該最優(yōu)任務(wù)分配方案（ T=56℃ 的 標(biāo)定溫度法 智能分配方案）機房的整體熱分布立體圖和熱分布氣流圖 .從熱分布立體圖和熱分布氣流圖中可以明顯觀查到此時各機柜溫度分布相當(dāng) ,溫度均勻 . 四 .機房模型建立及求解 此方案下的熱點溫度為 ℃, 機房內(nèi)平均溫度為 28℃, 問題三 :機房實際仸務(wù)量下的最優(yōu)仸務(wù)分配方案求解 5. 服務(wù)器實際仸務(wù)量為 采取與服務(wù)器實際任務(wù)量為 ,即首先分別采取 倒數(shù)法 智能分配方案 ,倒序法 智能分配方案以及 標(biāo)定溫度法 智能分配方案可以得出不同方案各機柜的發(fā)熱功率 ,并將其輸入到用 Airpak建立的仿真模型中 ,通過比較各方案的熱點值的不同 ,我們同樣可以得到 標(biāo)定溫度法 智能分配方案相對于其他方法而言是最好的 ,然后 ,通過改變 標(biāo)定溫度法 智能分配方案中標(biāo)定溫度 T,得到不同的優(yōu)化方案（如下表） . 方案 1 方案 2 方案 3 方案 4 空調(diào)風(fēng)機的能耗函數(shù)為 W2(t),由風(fēng)量 ΔVk 和風(fēng)機參數(shù) γk 決定 . W(t)的函數(shù)關(guān)系式如下 : )),(()),(()( 21 ?? tVkWtQWtW u ???? 問題四 :按照 《 規(guī)范 》 中 C級要求控制機房溫度 ,在仸務(wù)量一定條件下 ,對空調(diào)的送風(fēng)速度或送風(fēng)溫度進行合理控制 四 .機房模型建立及求解 4. 實際仸務(wù)量為設(shè)計仸務(wù)量的 ,送風(fēng)速度 V和送風(fēng)溫度 t控制的最優(yōu)方案 由上述分析可以得出 ,出風(fēng)槽出口速度 V,送風(fēng)槽出口溫度 t的取值與
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