20xx年“深圳杯”全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模夏令營(yíng)c題吉林大學(xué)(更新版)
【正文】 對(duì)于標(biāo)定溫度 ,我們給定 四 .機(jī)房模型建立及求解 問(wèn)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 3. 服務(wù)器實(shí)際仸務(wù)量為 III. 方案 3—— 標(biāo)定溫度法 智能分配方案 四 .機(jī)房模型建立及求解 參照方案 1的計(jì)算步驟我們可以得出各機(jī)柜任務(wù)分配因子 和各機(jī)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(shí) ,機(jī)房的整體熱分布立體圖和熱分布?xì)饬鲌D (如右圖所示 ). 此方案下的熱點(diǎn)溫度為 ℃,機(jī)房?jī)?nèi)平均溫度為 ℃. 問(wèn)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 I. 服務(wù)器實(shí)際任務(wù)量為 通過(guò)使用 Airpak仿真分析能夠得到上述三種智能分配方案均能降低機(jī)房?jī)?nèi)熱點(diǎn)溫度 ,其中 倒序法 智能分配方案對(duì)降低機(jī)房?jī)?nèi)熱點(diǎn)溫度效果最不明顯 ,而 標(biāo)定溫度法 智能分配方案能明顯降低機(jī)房?jī)?nèi)熱點(diǎn)溫度 ,倒數(shù)法 智能分配方案介于兩者之間 . 四 .機(jī)房模型建立及求解 倒數(shù)法 智能方案 倒序法 智能方案 標(biāo)定溫度法 智能方案 熱點(diǎn)溫度 :℃ 熱點(diǎn)溫度 :℃ 熱點(diǎn)溫度 :℃ 問(wèn)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 II. 標(biāo)定溫度法 智能分配方案優(yōu)化 我們通過(guò)改變 標(biāo)定溫度法 智能分配方案中的標(biāo)定溫度來(lái)找到最優(yōu)的標(biāo)定溫度 T ,各方案中 T 值見(jiàn)下表 . 方案 1 方案 2 方案 3 方案 4 c)機(jī)房的邊界設(shè)為恒溫邊界 . 四 .機(jī)房模型建立及求解 問(wèn)題二 :機(jī)房熱分布數(shù)學(xué)模型的建立與比較 3 .網(wǎng)格劃分 由于機(jī)房?jī)?nèi)結(jié)構(gòu)復(fù)雜 ,為了更準(zhǔn)確的反映房?jī)?nèi)的氣流組織 ,在劃分網(wǎng)格時(shí)對(duì)有物體的地方 ,如空調(diào) ,機(jī)柜群等處網(wǎng)格相對(duì)其他地方更細(xì)密 .右圖為不同截面的網(wǎng)格分布 . 四 .機(jī)房模型建立及求解 問(wèn)題二 :機(jī)房熱分布數(shù)學(xué)模型的建立與比較 4 .計(jì)算求解 建立數(shù)學(xué)模型是對(duì)所研究的流動(dòng)問(wèn)題進(jìn)行數(shù)學(xué)描述 ,連續(xù)性方程 ,動(dòng)量方程 ,能量方程都可以寫(xiě)成下列通用控制微分方程的形式 : 連續(xù)性方程 : K方程 : ε方程 : 由于控制方程是非線性的 ,所以在達(dá)到收斂精度之前 ,需進(jìn)行迭代求解 .我們采用的 Airpak利用有限體積法 ,把計(jì)算區(qū)域劃分為離散的控制體積網(wǎng)格 ,在每個(gè)控制體積上積分控制方程 ,形成計(jì)算變量的代數(shù)方程 ,然后進(jìn)行迭代求解 . 四 .機(jī)房模型建立及求解 問(wèn)題二 :機(jī)房熱分布數(shù)學(xué)模型的建立與比較 5 .檢查結(jié)果 按附件數(shù)據(jù)給定相關(guān)參數(shù)后得到機(jī)房的熱分布圖 . 冷通道（通道 2）熱分布 熱通道（通道 3）熱分布 1）下圖為冷 ,熱通道的熱分布圖 . 四 .機(jī)房模型建立及求解 問(wèn)題二 :機(jī)房熱分布數(shù)學(xué)模型的建立與比較 5 .檢查結(jié)果 2）下圖分別為距離空調(diào)位置 ,5m和 . 距空調(diào) : 距空調(diào)位置 5m: 距空調(diào)位置 : 四 .機(jī)房模型建立及求解 問(wèn)題二 :機(jī)房熱分布數(shù)學(xué)模型的建立與比較 5 .檢查結(jié)果 3）下圖分別為模型的整體熱分布立體圖和氣流圖 . 熱分布立體圖 熱分布?xì)饬鲌D 四 .機(jī)房模型建立及求解 問(wèn)題二 :機(jī)房熱分布數(shù)學(xué)模型的建立與比較 5 .檢查結(jié)果 按附件數(shù)據(jù)給定相關(guān)參數(shù)后得到機(jī)房的速度分布圖 . 冷通道（通道 2）速度分布 熱通道（通道 3）速度分布 1）下圖為冷 ,熱通道的速度分布圖 . 四 .機(jī)房模型建立及求解 問(wèn)題二 :機(jī)房熱分布數(shù)學(xué)模型的建立與比較 5 .檢查結(jié)果 2）圖 19,圖 20,圖 21分別為距離空調(diào)位置 ,5m和 . 距空調(diào) : 距空調(diào)位置 5m: 距空調(diào)位置 : 四 .機(jī)房模型建立及求解 問(wèn)題二 :機(jī)房熱分布數(shù)學(xué)模型的建立與比較 5 .檢查結(jié)果 3）圖 17,圖 18分別為模型的整體速度分布立體圖和氣流圖 . 速度分布立體圖 速度分布?xì)饬鲌D 四 .機(jī)房模型建立及求解 問(wèn)題二 :機(jī)房熱分布數(shù)學(xué)模型的建立與比較 5 .檢查結(jié)果 根據(jù)附件 1繪制的熱通道熱分布云圖可知在高度 Z一定時(shí) ,隨著距離空調(diào)位置 Y的增加 ,溫度呈現(xiàn)先增大后減小 ,然后又增大又減小的雙峰分布 。 ? 室內(nèi)流體為粘性流體 ,流體作定常流動(dòng) ,忽略由流體粘性力做功所引起的耗散熱 。 按照《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》 C級(jí)要求控制機(jī)房溫度 ,服務(wù)器設(shè)計(jì)任務(wù)量一定條件下 ,對(duì)空調(diào)的送風(fēng)速度或送風(fēng)溫度的合理控制 . ? 機(jī)房?jī)?nèi)流體為不可壓縮牛頓流體 ,且符合 Boussinesq假設(shè) 。 b)機(jī)架設(shè)為熱通量邊界 ,數(shù)值上取其總發(fā)熱量與散熱表面積之比 。,nmR??? ? 8,4 1, ,nm nm nmR nm,?????? 8,41,39。 (,) (,) (,) (,) (,) (,) (,) (,) 求解結(jié)果合理 通過(guò)上述模型求解的數(shù)據(jù)與附錄中所給數(shù)據(jù)差距很小 ,得出的結(jié)論與查閱的文獻(xiàn)資料相符 ,因而我們得出的結(jié)果是合
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