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)-文庫吧在線文庫
【正文】 t 與空調(diào)功耗的關(guān)系 由資料可以得出空調(diào)系統(tǒng)消耗電能產(chǎn)生冷 /熱空氣輸入建筑物室內(nèi) ,用以改變室內(nèi)熱環(huán)境 .因此 ,致冷或加熱空氣的能耗和空氣總量就是 μk 空調(diào)系統(tǒng)的工作負(fù)荷 W(t),設(shè)制冷或加熱空氣的能耗函數(shù)為 W1(t),它由熱 /冷量 Qu(t)和空調(diào)設(shè)備的參數(shù) μk 決定 。 (,) (,) t 問題四 :按照 《 規(guī)范 》 中 C級(jí)要求控制機(jī)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(jìn)行合理控制 四 .機(jī)房模型建立及求解 V4. 實(shí)際仸務(wù)量為設(shè)計(jì)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 綜合考慮每個(gè)控制方案分別評(píng)價(jià)房間內(nèi)熱點(diǎn)溫度 R和功耗 W(t),和電機(jī)的發(fā)熱 ,求得 最優(yōu)的控制方案是送風(fēng)速度 V=,送風(fēng)溫度t=13℃ ,此時(shí)機(jī)房的整體熱分布立體圖和熱分布?xì)饬鲌D如下 . 問題四 :按照 《 規(guī)范 》 中 C級(jí)要求控制機(jī)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(jìn)行合理控制 四 .機(jī)房模型建立及求解 此方案下的熱點(diǎn)溫度為 ℃, 機(jī)房內(nèi)平均溫度為 ℃. 五 .模型評(píng)價(jià)與推廣 模型優(yōu)缺點(diǎn)分析 1. 優(yōu)點(diǎn) 模型假設(shè)合理 我們根據(jù)實(shí)際情況對模型進(jìn)行了合理的簡化 , 在模型的求解過程中既保證了精度 ,又提高了效率 。 對于采取其他結(jié)構(gòu)布置的機(jī)房 ,可以在 Airpak模型搭建的過程中加入相應(yīng)的儀器設(shè)備模型（ blocks,vents,fans等）使模型能夠適應(yīng)更多條件 。 模型優(yōu)缺點(diǎn)分析 五 .模型評(píng)價(jià)與推廣 將機(jī)房看成封閉的系統(tǒng) ,并忽略了其他輔助設(shè)備（如 PDU等）的影響 。 (,) (,) (,) 方案 16 T（ ℃ ） 35 36 37 38 在距離空調(diào)位置 Y一定時(shí) ,隨著高度 Z的增加 ,溫度逐漸增大 ,然后逐漸下降的趨勢 ,但減小趨勢不明顯 . 根據(jù) Airpak繪制的熱通道（也取通道 3）熱分布可知 ,在高度 Z一定時(shí) ,隨著距離空調(diào)位置 Y的增加 ,溫度先增大后減小 ,然后又增大又減小的雙峰分布 .在距離空調(diào)位置 Y一定時(shí) ,隨著高度 Z的增加 ,溫度總體呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢 ,減小趨勢也不明顯 . 同樣比較可知 ,對于冷通道附件 1和 Airpak繪制的圖形也吻合 . 通過 Airpak仿真得出的機(jī)房熱點(diǎn)溫度為 ℃, 出現(xiàn)在 Y= ,Z= .利用 MATLAB編程可求解室內(nèi)溫度最高位置在通道 3（熱通道） Y=,Z= ,最高溫度為℃. 四 .機(jī)房模型建立及求解 問題三 :機(jī)房實(shí)際仸務(wù)量下的最優(yōu)仸務(wù)分配方案求解 1 .基本思路 通過查閱文獻(xiàn)可以得知 ,合理地給服務(wù)器分配工作任務(wù) ,能夠降低機(jī)房內(nèi)熱點(diǎn)的溫度 ,達(dá)到節(jié)能目的 .其基本思路是對于熱點(diǎn)（溫度高）區(qū)域附近的服務(wù)器需減少工作量 ,以降低產(chǎn)熱 。 ? 假定流場具有高的紊流 Re數(shù) ,流體的紊流粘性各向同性 。 機(jī)房實(shí)際任務(wù)量下的最優(yōu)任務(wù)分配方案求解 。 ? 忽略固體壁面和室內(nèi)物體表面的熱輻射 . 二 .模型假設(shè) 時(shí)間 維數(shù) 擴(kuò)散通量 W(t) 空調(diào)系統(tǒng)的工作負(fù)荷 三 .變量說明 變量 變量說明 各通道的橫坐標(biāo)值 ,縱坐標(biāo)值 ,高度值 通用變量 速度矢量 源項(xiàng) 動(dòng)量 熱源 ,污染源等引起的源項(xiàng) 為湍流脈動(dòng)動(dòng)能的耗散率 各通道主機(jī)的橫坐標(biāo)值 ,縱坐標(biāo)值 ,高度值 湍流 速度 編號(hào) 為 的 機(jī)柜任務(wù)分配因子 編號(hào) 為 的 機(jī)柜附近處熱點(diǎn)溫度 編號(hào) 為 的 機(jī)柜的發(fā)熱功率 變量 變量說明 空氣 動(dòng)力 粘度 ,取 機(jī)房 中機(jī)柜 編號(hào) , R 機(jī)房內(nèi)熱點(diǎn)處的溫度 機(jī)柜滿負(fù)荷工作時(shí)發(fā)熱 功率 標(biāo)定 溫度 法 中 的標(biāo)定溫度 距離變量 湍流脈動(dòng)功能 空氣密度 ,取 三 .變量說明 四 .機(jī)房模型建立及求解 問題一 :繪制 機(jī)房 冷 ,熱通道的熱分布及流場分布 ,求出室內(nèi)熱點(diǎn)的位置 1. 冷 ,熱通道的熱分布 熱通道 冷通道 問題一 :繪制 機(jī)房 冷 ,熱通道的熱分布及流場分布 ,求出室內(nèi)熱點(diǎn)的位置 2. 冷 ,熱通道的速度分布 熱通道 冷通道 四 .機(jī)房模型建立及求解 問題一 :繪制 機(jī)房 冷 ,熱通道的熱分布及流場分布 ,求出室內(nèi)熱點(diǎn)的位置 3. 機(jī)房內(nèi)最高溫度位置 四 .機(jī)房模型建立及求解 利用 MATLAB編程可求解室內(nèi)溫度最高位置在通道 3（熱通道） , 處 ,最高溫度為 ℃ 問題二 :機(jī)房熱分布數(shù)學(xué)模型的建立與比較 1. CFD分析方法 四 .機(jī)房模型建立及求解 建立模型 （ Build Model） 生成網(wǎng)格 （ Generate Mesh） 檢測結(jié)果 （ Examine Results） 計(jì)算求解 （ Calculate Solution） Airpak FLUENT 問題二 :機(jī)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(gè)計(jì)算空間大約 283m3,考
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