20xx年“深圳杯”全國大學生數學建模夏令營c題吉林大學(完整版)
【正文】 慮到機房的復雜性 ,采用混合網格對計算區(qū)域進行離散 ,即采用變步長的方法對網格進行劃分 ,對氣流速度變化較快的區(qū)域進行不同程度的網格加密 ,根據題目中所給數據插值來施加周期邊界條件 : a)送風口和回風口分別設為風速進口邊界和出口邊界 。 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 :機房實際仸務量下的最優(yōu)仸務分配方案求解 3. 服務器實際仸務量為 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器實際任務量為 最優(yōu)任務分配方案是方案 7,即標定溫度 T=56℃ 時 . 四 .機房模型建立及求解 問題三 :機房實際仸務量下的最優(yōu)仸務分配方案求解 II. 標定溫度法 智能分配方案優(yōu)化 以下是該最優(yōu)任務分配方案（ T=56℃ 的 標定溫度法 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 ,溫度均勻 . 四 .機房模型建立及求解 此方案下的熱點溫度為 ℃, 機房內平均溫度為 28℃, 問題三 :機房實際仸務量下的最優(yōu)仸務分配方案求解 5. 服務器實際仸務量為 采取與服務器實際任務量為 ,即首先分別采取 倒數法 智能分配方案 ,倒序法 智能分配方案以及 標定溫度法 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 標定溫度法 智能分配方案中標定溫度 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 空調風機的能耗函數為 W2(t),由風量 ΔVk 和風機參數 γk 決定 . W(t)的函數關系式如下 : )),(()),(()( 21 ?? tVkWtQWtW u ???? 問題四 :按照 《 規(guī)范 》 中 C級要求控制機房溫度 ,在仸務量一定條件下 ,對空調的送風速度或送風溫度進行合理控制 四 .機房模型建立及求解 4. 實際仸務量為設計仸務量的 ,送風速度 V和送風溫度 t控制的最優(yōu)方案 由上述分析可以得出 ,出風槽出口速度 V,送風槽出口溫度 t的取值與平均溫度 PT,房間內熱點值 R以及空調功耗 W(t)密切相關 ,為了充分的分析評價 ,我們通過改變出風槽出口速度 ,送風槽出口溫度 的取值建立多個控制方案 . 模型設置合理 我們充分考慮機房熱點和機柜溫度的影響因素 ,并對房間內的流體進行了合理的假設 ,選擇了在此條件下求解精度較高的 kε 方程 ,設置合理的邊界條件并運用 Airpak軟件建模 ,進行仿真求解 .不斷進行查找資料和仿真分析 ,充分考慮數據中心的節(jié)能等問題 ,進一步優(yōu)化我們的模型 ,再與實際相結合得出我們的最優(yōu)模型 。 講解者 :李鑫 組員 :熊釗 于壯 李鑫 (吉林大學 ) 基于 Airpak的綠色機房模型仿真評價與控制 。 模型假設 ,建立 ,求解思路清晰 可開發(fā)潛力大 ,對同類模型有重要的參考意義 . 2. 缺點 將機房內流體為不可壓縮牛頓流體 ,而實際情況下氣體是可以壓縮的 ,因此 ,模型可能會存在誤差 。 , nmnmnmnmnmRR?),( nmnmP,nmnm PP , ???四 .機房模型建立及求解 問題三 :機房實際仸務量下的最優(yōu)仸務分配方案求解 3. 服務器實際仸務量為 II. 方案 2—— 倒序法 智能分配方案 參照方案 1的計算步驟我們可以得出各機柜任務分配因子 和各機柜發(fā)熱功率 將發(fā)熱功率 輸入到用 Airpak建立的仿真模型中 ,可以求得采用此方案時 ,機房的整體熱分布立體圖和熱分布氣流圖 (如右圖所示 ). 四 .機房模型建立及求解 此方案下的熱點溫度為 ℃,機房內平均溫度為 ℃. 問題三 :機房實際仸務量下的最優(yōu)仸務分配方案求解 3. 服務器實際仸務量為 III. 方案 3—— 標定溫度法 智能分配方案 此方案采用 標定溫度法 對各機柜的功率重新分配任務量 ,即考慮標定溫度 T與各機柜附近處熱點溫度 差值 ,具體來講各機柜任務分配因子 公式為 則重新分配后編號為 的機柜的發(fā)熱功率 的計算公式為
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