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)-資料下載頁(yè)
2025-04-21 21:41本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】隨著人們對(duì)高密度計(jì)算,多仸務(wù)計(jì)算的需求,越來越多的高性能數(shù)據(jù)中。送配冷氣.合理地給服務(wù)器分配工作仸務(wù),能夠降低機(jī)房?jī)?nèi)熱點(diǎn)的溫度,繪制機(jī)房冷,熱通道的熱分布及流場(chǎng)分布,求出室內(nèi)熱點(diǎn)的位置;機(jī)房實(shí)際任務(wù)量下的最優(yōu)任務(wù)分配方案求解;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,機(jī)房?jī)?nèi)流體為不可壓縮牛頓流體,且符合Boussinesq假設(shè);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;假定流場(chǎng)具有高的紊流Re數(shù),流體的紊流粘性各向同性;不考慮機(jī)房外部傳熱的影響;將機(jī)房近似看作封閉系統(tǒng);不考慮機(jī)房?jī)?nèi)其他輔助設(shè)備對(duì)整個(gè)模型影響;流動(dòng)為紊態(tài)流動(dòng);忽略固體壁面和室內(nèi)物體表面的熱輻射.機(jī)房中機(jī)柜編號(hào),快的區(qū)域進(jìn)行不同程度的網(wǎng)格加密,進(jìn)口邊界和出口邊界;取其總發(fā)熱量與散熱表面積之比;后逐漸下降的趨勢(shì),但減小趨勢(shì)不明顯.同樣比較可知,對(duì)于冷通道附件1和Airpak繪制的圖形也吻合.
【正文】 3 = p13 = p22 = p11 = p01 = p40 = p04 = p02 = p30 = p20 = p31 = 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(duì)空調(diào)的送風(fēng)速度或送風(fēng)溫度進(jìn)行合理控制 2. 出口速度 V,送風(fēng)槽出口溫度 t 與機(jī)房?jī)?nèi)熱點(diǎn)值 R的關(guān)系 四 .機(jī)房模型建立及求解 判別因子 平方和誤差 判定系數(shù) 均方根誤差 數(shù) 值 通過 MATLAB中的 Curve Fitting Toolbox工具箱擬合成的曲面方程為 : 3. 出口速度 V,送風(fēng)槽出口溫度 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 。空調(diào)風(fēng)機(jī)的能耗函數(shù)為 W2(t),由風(fēng)量 ΔVk 和風(fēng)機(jī)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(jí)要求控制機(jī)房溫度 ,在仸務(wù)量一定條件下 ,對(duì)空調(diào)的送風(fēng)速度或送風(fēng)溫度進(jìn)行合理控制 四 .機(jī)房模型建立及求解 4. 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 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的取值與平均溫度 PT,房間內(nèi)熱點(diǎn)值 R以及空調(diào)功耗 W(t)密切相關(guān) ,為了充分的分析評(píng)價(jià) ,我們通過改變出風(fēng)槽出口速度 ,送風(fēng)槽出口溫度 的取值建立多個(gè)控制方案 . (,) (,) (,) (,) (,) (,) (,) (,) (,) (,) (,) (,) (,) (,) (,) (,) (,) (,) (,) (,) (, (,) (,) (,) (,) 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(duì)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(duì)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?jī)?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(duì)模型進(jìn)行了合理的簡(jiǎn)化 , 在模型的求解過程中既保證了精度 ,又提高了效率 。 模型設(shè)置合理 我們充分考慮機(jī)房熱點(diǎn)和機(jī)柜溫度的影響因素 ,并對(duì)房間內(nèi)的流體進(jìn)行了合理的假設(shè) ,選擇了在此條件下求解精度較高的 kε 方程 ,設(shè)置合理的邊界條件并運(yùn)用 Airpak軟件建模 ,進(jìn)行仿真求解 .不斷進(jìn)行查找資料和仿真分析 ,充分考慮數(shù)據(jù)中心的節(jié)能等問題 ,進(jìn)一步優(yōu)化我們的模型 ,再與實(shí)際相結(jié)合得出我們的最優(yōu)模型 。 求解結(jié)果合理 通過上述模型求解的數(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)果是合理的 。 模型假設(shè) ,建立 ,求解思路清晰 可開發(fā)潛力大 ,對(duì)同類模型有重要的參考意義 . 2. 缺點(diǎn) 將機(jī)房?jī)?nèi)流體為不可壓縮牛頓流體 ,而實(shí)際情況下氣體是可以壓縮的 ,因此 ,模型可能會(huì)存在誤差 。 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 。 由于機(jī)房空調(diào)采用上部進(jìn)風(fēng)方式 ,導(dǎo)致靠近空調(diào)上部空間的氣流聚集 ,不易散熱 ,溫度較高 ,易形成 熱點(diǎn) ,不利于綠色機(jī)房的設(shè)計(jì) 。 機(jī)房是全封閉式 ,進(jìn)風(fēng)口設(shè)在空調(diào)上部 ,機(jī)房?jī)?nèi)內(nèi)氣流的回風(fēng)只能通過機(jī)房房頂空間回風(fēng)進(jìn)風(fēng)口 ,造成氣流組織不是很好 . 可以將地域與季節(jié)因素考慮進(jìn)去 ,對(duì)于不同的地域可以采取一些相應(yīng)的改進(jìn)措施 ,如可以加裝一些空氣干燥設(shè)備或加裝新風(fēng)換氣系統(tǒng) ,以減少空調(diào)制冷時(shí)的額外功耗 。 機(jī)房模型推廣 五 .模型評(píng)價(jià)與推廣 在實(shí)際應(yīng)用中可以先考慮不同服務(wù)器 ,空調(diào)等的功耗和發(fā)熱量的不同 ,對(duì)模型進(jìn)行修正和微調(diào) ,以增大結(jié)果的可靠性和可信性 . 在實(shí)際的推廣應(yīng)用中 ,可將人的因素和室內(nèi)外熱交換考慮進(jìn)去 。 對(duì)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 。 講解者 :李鑫 組員 :熊釗 于壯 李鑫 (吉林大學(xué) ) 基于 Airpak的綠色機(jī)房模型仿真評(píng)價(jià)與控制
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