肖新文 魏 贈(zèng) 曾春利

間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)箱機(jī)組制冷的數(shù)據(jù)中心氣流組織探討

肖新文 魏 贈(zèng) 曾春利

（世圖茲空調(diào)技術(shù)服務(wù)（上海）有限公司 上海 201108）

以6SigmaRoom仿真軟件對(duì)間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)箱機(jī)組運(yùn)用于數(shù)據(jù)中心的三種常用的送回風(fēng)方式按照機(jī)組全部開啟及備用機(jī)組故障不開啟兩種不同運(yùn)行模式進(jìn)行了CFD氣流組織模擬。通過分析氣流模擬得出的溫度場(chǎng)及流場(chǎng)發(fā)現(xiàn)，機(jī)組全部開啟時(shí)，三種送風(fēng)方式都具有良好的溫度場(chǎng)及流場(chǎng)；而備用機(jī)組故障不開啟時(shí)，高架地板下送頂回、側(cè)送側(cè)回兩種方式仍滿足冷通道溫度要求，頂送頂回方式局部冷通道區(qū)域不滿足國(guó)標(biāo)溫度要求；綜合考慮不同運(yùn)行模式下溫度場(chǎng)及流場(chǎng)的模擬結(jié)果，高架地板下送頂回的氣流組織最佳。

數(shù)據(jù)中心；間接蒸發(fā)冷卻；空調(diào)箱機(jī)組；CFD模擬；氣流組織；節(jié)能

0 引言

空調(diào)箱，也叫做組合式空調(diào)機(jī)組，由許多功能段（混合段、過濾段、冷水盤管、熱水盤管、風(fēng)機(jī)段、加濕段、出風(fēng)段等等）自由組合而成，可對(duì)空氣進(jìn)行加熱、冷卻、除濕、空氣凈化、消聲等多種處理[1]?？照{(diào)箱機(jī)組按照用途特征分成通用機(jī)組、新風(fēng)機(jī)組、凈化機(jī)組及專用機(jī)組[2]，運(yùn)用于數(shù)據(jù)中心的空調(diào)箱機(jī)組就是一種專用機(jī)組。數(shù)據(jù)中心行業(yè)國(guó)際上主流標(biāo)準(zhǔn)ASHARE TC 9.9 2004更新成ASHARE TC 9.9 2008版本，國(guó)內(nèi)GB 50174-2017《數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》正式落地，國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)變化的核心在于放寬了溫濕度的要求，最新國(guó)標(biāo)要求服務(wù)器機(jī)柜進(jìn)風(fēng)溫度在18～27 ℃之間，濕度可以在相對(duì)濕度不大于60%，同時(shí)滿足露點(diǎn)溫度在5.5～15 ℃之間[3]。寬泛的溫濕度要求為使用帶自然冷卻的節(jié)能型空調(diào)箱（如間接蒸發(fā)冷卻機(jī)組）創(chuàng)造了先決條件；空調(diào)箱通常放置室外設(shè)備平臺(tái)、屋頂或者專門的空調(diào)機(jī)房，安裝及維護(hù)空調(diào)箱機(jī)組對(duì)于數(shù)據(jù)中心本身基本無(wú)干擾，而且空調(diào)箱的制冷量比較大，模塊化機(jī)組，機(jī)組數(shù)量少，維護(hù)量??；大型互聯(lián)網(wǎng)IDC數(shù)據(jù)中心對(duì)于空調(diào)箱節(jié)能新技術(shù)的使用趨之若鶩，也推動(dòng)了數(shù)據(jù)中心行業(yè)使用空調(diào)箱的發(fā)展潮流。基于以上原因越來(lái)越多的數(shù)據(jù)中心采用空調(diào)箱機(jī)組進(jìn)行制冷[4-6]。依據(jù)嚴(yán)瀚工程經(jīng)驗(yàn)分析：空調(diào)系統(tǒng)理論P(yáng)UE因子與實(shí)際PUE因子之間的巨大差異就是在于無(wú)形的氣流組織部分[7]。故選擇合適的氣流組織減少機(jī)房氣流渦流避免空調(diào)箱機(jī)組風(fēng)機(jī)做無(wú)用功有利于機(jī)房節(jié)能，降低機(jī)房實(shí)際運(yùn)行PUE值?？照{(diào)箱機(jī)組通常應(yīng)用于中大型數(shù)據(jù)中心，其采用的氣流組織有別于行間空調(diào)的水平送風(fēng)，也與傳統(tǒng)機(jī)房空調(diào)不盡相同。究竟怎樣的氣流組織最合適空調(diào)箱機(jī)組采用，本文將對(duì)此進(jìn)行分析及討論。

1 應(yīng)用背景

1.1 數(shù)據(jù)中心氣流組織

數(shù)據(jù)中心傳統(tǒng)機(jī)房空調(diào)通常有多種型式的氣流組織，葉明哲[8]綜合對(duì)比了上下送風(fēng)分別4種形式的氣流方式，對(duì)部分下送風(fēng)氣流組織進(jìn)行了推薦，易伶俐[9]認(rèn)為：上送風(fēng)方式適用于對(duì)送風(fēng)量需求小或者機(jī)房調(diào)整少的小型數(shù)據(jù)中心；地板下送風(fēng)方式適合中小型數(shù)據(jù)中心；列間空調(diào)送風(fēng)方式適合大型的或者有擴(kuò)容需求的數(shù)據(jù)中心。空調(diào)箱在數(shù)據(jù)中心的運(yùn)用伴隨節(jié)能而來(lái)，其在數(shù)據(jù)中心的氣流組織受到業(yè)界廣泛的關(guān)注[10-12]。間接式蒸發(fā)冷卻具有良好的節(jié)能效果，成為三部委聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于加強(qiáng)綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)的指導(dǎo)意見》中重點(diǎn)推薦的綠色數(shù)據(jù)中心先進(jìn)適用技術(shù)[13]，相關(guān)研究表明全國(guó)各地均可使用間接蒸發(fā)自然冷卻空調(diào)箱機(jī)組[14]。間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)箱機(jī)組屬于蒸發(fā)冷卻機(jī)械制冷聯(lián)合空調(diào)機(jī)組，機(jī)組核心部件是空氣-空氣換熱器，機(jī)組在空氣—空氣換熱器的中間配置霧化噴嘴，空氣隔著鋁翅板壁進(jìn)行換熱，兩側(cè)的空氣完全隔離，獨(dú)立循環(huán)，室內(nèi)外空氣品質(zhì)不相互干擾。機(jī)組以間接蒸發(fā)冷卻為主輔助機(jī)械制冷，依據(jù)蒸發(fā)冷卻及機(jī)械制冷的開啟情況分為干模式、濕模式及混合制冷三種運(yùn)行模式。根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)箱機(jī)組室內(nèi)側(cè)的送回風(fēng)口有下送下回、下送側(cè)回、側(cè)送側(cè)回及側(cè)送頂回等不同布置方式。封閉熱通道直接將冷風(fēng)與設(shè)備散熱面進(jìn)行對(duì)流降溫，其制冷效果比較明顯，且數(shù)據(jù)機(jī)房設(shè)備散熱量不影響室內(nèi)其他區(qū)域[15]。封閉熱通道后機(jī)組回風(fēng)溫度高，不僅有利于提高制冷系統(tǒng)效率，而且可延長(zhǎng)自然冷卻運(yùn)行時(shí)間，是空調(diào)箱回風(fēng)的優(yōu)選方案。目前間接蒸發(fā)自然冷卻空調(diào)箱機(jī)組制冷的數(shù)據(jù)中心的氣流組織主要有高架地板下送頂回、側(cè)墻送頂回及頂送頂回三種方式，本文將對(duì)這三種氣流組織方式進(jìn)行CFD模擬及探討。

1.2 數(shù)據(jù)中心氣流組織分析工具

計(jì)算流體力學(xué)的通用軟件種類很多，如化工領(lǐng)域常用的Phoenics、Fluent及CFX，如側(cè)重于固體傳熱和應(yīng)力應(yīng)變分析的ansys及主要用于氣流組織模擬的airpak[16]。國(guó)內(nèi)清華大學(xué)建筑技術(shù)科學(xué)系開發(fā)了的通用三維流體流動(dòng)與傳熱數(shù)值計(jì)算軟件STACH-3專門針對(duì)暖通空調(diào)領(lǐng)域的通風(fēng)、空調(diào)房間內(nèi)以及室外微環(huán)境的模擬仿真問題。針對(duì)數(shù)據(jù)中心通信機(jī)房氣流組織和溫度及流場(chǎng)分布的研究，目前主要的CFD軟件有 Fluent、Flotherm、Flovent和6SigmaDC，6SigmaRoom仿真軟件更加適合數(shù)據(jù)中心房間內(nèi)的氣流組織分析研究[17]，本文亦采用6SigmaRoom仿真軟件進(jìn)行氣流組織分析。

2 氣流組織CFD模擬及性能分析

2.1 CFD模擬邊界條件簡(jiǎn)述

2.1.1 樣本數(shù)據(jù)中心物理模型

樣本數(shù)據(jù)中心機(jī)房長(zhǎng)為26.5 m，寬為18 m，面積為477 m2，房間凈高（高架地板至天花板）為3.5 m，吊頂高為1.5 m，高架地板高為1 m。單個(gè)機(jī)柜尺寸為600 mm（寬）×1 200 mm（深）×2 500 mm（高），熱負(fù)載為3.5 kW，合計(jì)共200個(gè)，不考慮圍護(hù)負(fù)荷，合計(jì)熱負(fù)載為700 kW。服務(wù)器負(fù)載放置在0.8 m高度以下，冷熱通道均為1.2 m，每列布置10個(gè)機(jī)柜，南北方向（數(shù)據(jù)中心寬度）上布置兩列機(jī)柜，兩列之間預(yù)留1.8 m，機(jī)柜與側(cè)墻之間距離2 m左右。依據(jù)GB 50174-2017《數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》A級(jí)機(jī)房要求，設(shè)計(jì)送風(fēng)溫度23 ℃，回風(fēng)溫度為35 ℃。不考慮梁、柱對(duì)于機(jī)柜及空調(diào)箱機(jī)組布置的影響，數(shù)據(jù)中心機(jī)柜平面布局如圖1所示。

圖1 樣本數(shù)據(jù)中心機(jī)柜平面布局圖

2.1.2 三種氣流組織邊界條件

高架地板下送頂回方式將8臺(tái)空調(diào)箱機(jī)組放置在數(shù)據(jù)中心機(jī)房的兩側(cè)，按照7+1配置；每臺(tái)機(jī)組額定制冷量為100 kW，額定風(fēng)量為25 000 m3/h?？照{(diào)機(jī)組的出風(fēng)通過風(fēng)管接至高架地板下，每個(gè)機(jī)組接在高架地板下的出風(fēng)口尺寸為3 320 mm（寬）×1 000 mm（高），氣流方向與機(jī)柜擺放方向平行，每列機(jī)柜正前面布置1塊通風(fēng)地板，地板的開孔率為50%，熱通道封閉至吊頂，整個(gè)吊頂為回風(fēng)靜壓箱，氣流自吊頂通過回風(fēng)管返回至空調(diào)箱機(jī)組室內(nèi)側(cè)的回風(fēng)口。高架地板下送頂回方式空調(diào)箱機(jī)組及出回風(fēng)口布置示意圖如圖2（a）所示。

側(cè)墻送頂回方式將8臺(tái)空調(diào)箱機(jī)組放置在數(shù)據(jù)中心的兩側(cè)，按照7+1配置；每臺(tái)機(jī)組額定制冷量及風(fēng)量與高架地板下送頂回方式一致。每臺(tái)空調(diào)機(jī)組的送風(fēng)通過風(fēng)管接至側(cè)墻出風(fēng)，每臺(tái)機(jī)組在側(cè)墻的出風(fēng)口尺寸為3 320 mm（寬）×1 500 mm（高），開口率為64%。熱通道封閉至吊頂，整個(gè)吊頂為回風(fēng)靜壓箱，氣流自吊頂通過回風(fēng)管返回至空調(diào)箱室內(nèi)側(cè)的回風(fēng)口。側(cè)墻送頂回方式空調(diào)箱機(jī)組及出回風(fēng)口布置示意圖如圖2（b）所示。

頂送頂回方式將4臺(tái)空調(diào)箱機(jī)組放置在數(shù)據(jù)中心機(jī)房的屋頂，按照3+1配置；每臺(tái)機(jī)組額定制冷量為234 kW，額定風(fēng)量為58 350 m3/h，全部主用機(jī)組的總額定冷量及總風(fēng)量與前兩種方式完全一致。每臺(tái)空調(diào)箱機(jī)組的送風(fēng)接入靜壓主風(fēng)管后由分支風(fēng)管接至吊頂下部出風(fēng)，主風(fēng)管尺寸為2 500 mm（寬）×800 mm（高），長(zhǎng)度為26m，方向?yàn)闁|西走向；長(zhǎng)度支管尺寸為1600mm（寬）×800mm（高），長(zhǎng)度為7m，方向南北走向；風(fēng)管中心距樓板700mm，距天花板800mm。出風(fēng)口尺寸為500mm（長(zhǎng)）×500mm（寬），每列服務(wù)器的前面平均布置5個(gè)，按照全開計(jì)算。熱通道封閉至吊頂，整個(gè)吊頂為回風(fēng)靜壓箱，氣流自吊頂通過屋面風(fēng)管返回至屋頂空調(diào)箱室內(nèi)側(cè)的回風(fēng)口。頂送頂回方式空調(diào)箱機(jī)組、風(fēng)管及出風(fēng)口布置示意圖如圖2（c）所示。

圖2 三種不同氣流組織空調(diào)箱機(jī)組、風(fēng)管及出回風(fēng)口布置示意圖

2.2 CFD氣流模擬

2.2.1 氣流組織求解及評(píng)價(jià)參數(shù)

求解計(jì)算采用標(biāo)準(zhǔn)的-湍流模型，采用已標(biāo)定的殘差來(lái)控制求解方程的收斂精度，模擬時(shí)各計(jì)算殘差曲線都收斂于1，則各參數(shù)值趨于穩(wěn)定。流動(dòng)的控制方程如下[18]：

通過分析CFD模擬得出的數(shù)據(jù)中心溫度場(chǎng)可以確定服務(wù)器的吸風(fēng)溫度，服務(wù)器吸風(fēng)溫度是數(shù)據(jù)中心環(huán)境控制的重要技術(shù)參數(shù)，其決定服務(wù)器是否可以正常運(yùn)行，正常的吸風(fēng)溫度是氣流組織優(yōu)良的先決條件。而流線是指某一時(shí)刻在流場(chǎng)中畫出的一條空間曲線，流線簇的疏密程度反映了該時(shí)刻流場(chǎng)中流速的不同[19]，通過分析流場(chǎng)分布可以了解氣流是否存在冷熱摻混，是否存在紊亂區(qū)域，也是判斷氣流組織正常的重要參數(shù)。

2.2.2 機(jī)組全開的氣流組織分析

間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)箱機(jī)組主要利用自然冷源及蒸發(fā)冷卻制冷，所以機(jī)組年運(yùn)行的主要功耗為風(fēng)機(jī)功耗，而風(fēng)機(jī)的功率與風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的立方成正比[20]，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低則風(fēng)機(jī)功耗成立方下降。所以通常數(shù)據(jù)中心運(yùn)行時(shí)開啟所有機(jī)組（含備用機(jī)組），保持?jǐn)?shù)據(jù)中心循環(huán)總風(fēng)量不變，這樣風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速將在低于額定轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，運(yùn)行功耗下降。為了確保氣流模擬貼近實(shí)際運(yùn)行狀況，三種不同氣流組織均按照所有機(jī)組全部運(yùn)行保持175 000 m3/h的總循環(huán)風(fēng)量不變進(jìn)行模擬。

為了準(zhǔn)確了解機(jī)柜不同高度的進(jìn)風(fēng)溫度分布情況，每0.5 m的高度上截取平面溫度場(chǎng)，機(jī)組全開情況下三種送風(fēng)方式的機(jī)房不同高度平面溫度場(chǎng)及機(jī)房整體流場(chǎng)分別如表1及表2所示。

表1 三種送風(fēng)方式的數(shù)據(jù)中心不同高度平面的溫度場(chǎng)

續(xù)表1 三種送風(fēng)方式的數(shù)據(jù)中心不同高度平面的溫度場(chǎng)

表2 三種送風(fēng)方式的機(jī)房整體流場(chǎng)

從表1中圖面上可以看出，由于無(wú)服務(wù)器吸風(fēng)主動(dòng)引流，1 m以上的機(jī)柜三種送風(fēng)方式均有局部地區(qū)溫度稍高，但均不超過GB 50174-2017《數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》中服務(wù)器吸風(fēng)冷通道27 ℃的溫度限值；而1 m（含）以下機(jī)柜的吸風(fēng)溫度均在23 ℃左右，無(wú)任何熱點(diǎn)。同時(shí)，表2中圖面也顯示，三種送風(fēng)方式的流場(chǎng)分布均勻，無(wú)明顯紊流及渦流區(qū)域。

上述模擬基于服務(wù)器放置在高度為0.8 m以下的機(jī)柜下部進(jìn)行的，為驗(yàn)證將服務(wù)器放置在機(jī)柜上部，機(jī)柜1 m以上的區(qū)域是否仍然存在局部熱點(diǎn)而影響服務(wù)器的吸風(fēng)溫度，將服務(wù)器布置在機(jī)柜1.5 m以上，重新進(jìn)行模擬，并且截取2.0 m處的溫度場(chǎng)與服務(wù)器放置機(jī)柜下部中0.5 m高的平面溫度場(chǎng)進(jìn)行對(duì)比，溫度場(chǎng)對(duì)比如表3所示。

從表3中圖面上可以看出，兩種不同服務(wù)器放置方式的典型高度平面上吸風(fēng)區(qū)域的溫度場(chǎng)均分布均勻，無(wú)局部熱點(diǎn)發(fā)生，所以服務(wù)器在機(jī)柜中的放置位置對(duì)氣流組織的溫度場(chǎng)分布沒有明顯影響，只要確保沒有安裝服務(wù)器的區(qū)域加裝盲板確保冷熱通道完全隔離即可。

表3 不同服務(wù)器放置位置三種送風(fēng)方式典型高度平面的溫度場(chǎng)

2.2.3 備用機(jī)組不開啟的氣流組織分析

三種送回風(fēng)方式靜壓途徑分別是高架地板、房間冷池直接靜壓及風(fēng)管搭配房間冷池。為了評(píng)估三種不同靜壓的氣流組織對(duì)于空調(diào)機(jī)組發(fā)生故障的敏感度，了解其運(yùn)行狀況，按照備用空調(diào)機(jī)組不開啟，但保持?jǐn)?shù)據(jù)中心總循環(huán)風(fēng)量及制冷量不變對(duì)三種不同氣流組織重新進(jìn)行氣流模擬。而且為研究故障機(jī)組位置對(duì)氣流的影響，氣流模擬按照側(cè)邊、中間空調(diào)故障分別進(jìn)行。在備用機(jī)組故障，主用機(jī)組在額定制冷量及風(fēng)量工況下運(yùn)行時(shí)機(jī)房?jī)?nèi)0.5 m高的典型平面（服務(wù)器位置）溫度場(chǎng)及機(jī)房整體流場(chǎng)分別如表4及表5所示。

表4 不同位置備用空調(diào)箱機(jī)組故障時(shí)三種送風(fēng)方式典型高度平面的溫度場(chǎng)

表5 不同位置備用空調(diào)箱機(jī)組故障時(shí)三種送風(fēng)方式的機(jī)房整體流場(chǎng)

由表4可以看出，高架地板下送頂回方式，盡管在中間過道部分區(qū)域溫度稍微升高，但服務(wù)器的吸風(fēng)溫度基本沒有變化；側(cè)送側(cè)回方式，冷通道部分區(qū)域溫度升高，但服務(wù)器的吸風(fēng)溫度均保持在26 ℃以下，滿足GB 50174-2017《數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》中的冷通道18～27 ℃的溫度要求。而頂送頂回方式因故障機(jī)組的位置差異引起數(shù)據(jù)中心內(nèi)部溫度場(chǎng)發(fā)生明顯變化：中間機(jī)組故障時(shí)，部分過道溫度偏高，但是其服務(wù)器的吸風(fēng)溫度尚均滿足國(guó)標(biāo)要求的冷通道溫度要求；而側(cè)邊機(jī)組故障時(shí)，由于故障機(jī)組位置以及其與風(fēng)口布置的相對(duì)位置的疊加因素，數(shù)據(jù)中心局部熱點(diǎn)溫度達(dá)29 ℃，不滿足服務(wù)器吸風(fēng)要求。再結(jié)合表5中流線圖細(xì)部分析可以進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)：由于故障機(jī)組的氣流只能單側(cè)補(bǔ)充，側(cè)面機(jī)組故障相比于中間機(jī)組故障對(duì)高架地板下送頂回及頂送頂回的送風(fēng)方式的流線影響稍大；而因擴(kuò)散氣流路徑及服務(wù)器排布的綜合影響，側(cè)送側(cè)回方式的流場(chǎng)對(duì)中間機(jī)組故障反而比對(duì)側(cè)面機(jī)組故障更為敏感，中間機(jī)組故障時(shí)有兩個(gè)冷通道的流場(chǎng)受影響且局部溫度提高。

3 結(jié)論

（1）維持?jǐn)?shù)據(jù)中心的總冷量及風(fēng)量不變，所有間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)箱機(jī)組全部開啟時(shí)，三種送風(fēng)方式均具有良好的溫度場(chǎng)及流場(chǎng)。

（2）備用機(jī)組故障，主用機(jī)組在額定冷量及風(fēng)量的工況下運(yùn)行時(shí)，高架地板下送頂回、側(cè)送側(cè)回兩種方式仍滿足冷通道要求，頂送頂回方式局部區(qū)域的冷通道不滿足國(guó)標(biāo)溫度要求。側(cè)面機(jī)組故障相比于中間機(jī)組故障對(duì)高架地板下送頂回及頂送頂回的送風(fēng)方式的流線影響稍大，而側(cè)送側(cè)回方式的流場(chǎng)對(duì)中間機(jī)組故障反而比對(duì)側(cè)面機(jī)組故障更為敏感。

（3）綜合不同運(yùn)行模式下溫度場(chǎng)及流場(chǎng)的模擬結(jié)果，高架地板下送頂回的氣流組織最佳。

[1] 莊叔平.空調(diào)箱數(shù)字化設(shè)計(jì)系統(tǒng)的模型分析[D].上海:上海交通大學(xué),2015:1.

[2] GB 14294-2008,組合式空調(diào)機(jī)組[S].北京:北京標(biāo)準(zhǔn)出版社,2009.

[3] GB 50174-2017,數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:中國(guó)計(jì)劃出版社,2017.

[4] 耿志超,黃翔,折建利,等.間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)外數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用[J].制冷與空調(diào),2017,31(5):527- 532.

[5] 黃翔,韓正林,宋姣姣,等.蒸發(fā)冷卻通風(fēng)空調(diào)技術(shù)在國(guó)內(nèi)外數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用[J].制冷技術(shù),2015,35(2):47-53.

[6] 劉凱磊,黃翔,薛運(yùn),等.蒸發(fā)冷卻與機(jī)械制冷聯(lián)合的系統(tǒng)在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用初探[J].制冷與空調(diào),2016,16(11): 77-81.

[7] 嚴(yán)翰.氣流組織對(duì)數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)能耗影響的研究[D].上海:上海交通大學(xué),2015.

[8] 葉明哲.數(shù)據(jù)中心氣流選擇[C].2012年中國(guó)通信能源會(huì)議論文集,2012:176-189.

[9] 易伶俐.不同空調(diào)送風(fēng)方式在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用[J].制冷與空調(diào),2016,16(3):8-9,7.

[10] 穆正浩,王穎.寧夏中衛(wèi)云計(jì)算數(shù)據(jù)中心空調(diào)設(shè)計(jì)[J].暖通空調(diào),2016,46(10):23-26.

[11] 耿海波,李建堯,鄒成.溫和地區(qū)數(shù)據(jù)中心新風(fēng)自然冷卻節(jié)能技術(shù)探討[J].暖通空調(diào),2017,47(10):19-25.

[12] 宋姣姣,黃翔,范坤,等.交叉式露點(diǎn)間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)機(jī)組應(yīng)用于模擬機(jī)房的試驗(yàn)研究[J].流體機(jī)械,2014, 42(4):67-71,22.

[13] 工業(yè)和信息化部,國(guó)家機(jī)關(guān)事務(wù)管理局,國(guó)家能源局.關(guān)于加強(qiáng)綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)的指導(dǎo)意見[EB/OL].http://www.miit.gov.cn/n1146285/n1146352/n3054355/n3057542/n3057546/c6638560/content.html, 2019-02-12/ 2019-04-02.

[14] 肖新文.間接蒸發(fā)冷卻機(jī)組應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心的節(jié)能分析[J].暖通空調(diào),2019,49(3):67-71.

[15] 李洪珠,段林潔.數(shù)據(jù)中心封閉冷熱通道數(shù)值模擬對(duì)比分析[J].制冷,2014,33(3):60-64.

[16] 頓喆,秦赟,關(guān)欣.基于Fluentairpak的數(shù)據(jù)中心機(jī)房的氣流組織模擬優(yōu)化[J].建筑節(jié)能,2015,43(3):27-33.

[17] 周煜康.風(fēng)墻數(shù)據(jù)中心氣流組織研究及能耗分析[D].西安:西安電子科技大學(xué),2015.

[18] 沈向陽(yáng),陳嘉澍,卓獻(xiàn)榮,等.數(shù)據(jù)機(jī)房冷區(qū)內(nèi)氣流組織的優(yōu)化[J].流體機(jī)械,2014,42(3):71-75,31.

[19] 張雪嬌,周軍莉,鄧勤犁,等.數(shù)據(jù)中心三種送風(fēng)方式的對(duì)比研究[J].建筑科學(xué),2019,35(2):102-107,115.

[20] 肖新文.液冷與動(dòng)態(tài)自然冷卻的綜合運(yùn)用技術(shù)探討[J].制冷與空調(diào),2018,32(6):636-642.

On Airflow Distributions of Data Centers Cooled by Evaporative Cooling Air Handling Units

Xiao Xinwen Wei Zeng Zeng Chunli

( Stulz Air Technology and Service Shanghai Co., Ltd., Shanghai, 201108)

Using 6SigmaRoom simulation software, CFD air distribution simulations of three common air supply and return types in data centers cooled by indirect evaporative cooling air handling units are carried out according to two different operating modes that all the units are running or the standby unit is switched off because of failure. By analyzing the temperature fields and flow fields obtained by the airflow simulations, it is found that all the three types of air distributions have good temperature fields and flow fields when all the units are running, while when the standby unit fails to run, the air distributions of air supply through raised floor tiles and through grilles on the side walls can still meet the temperature requirement of cold aisles, but some areas in cold aisles of air distribution of air supply through duct in the ceiling cannot meet the temperature required by the national code. Taking the temperature fields and flow fields of the three types of air distributions under different operating modes into consideration, the air distribution of air supply through raised floor tiles is the best.

data center; indirect evaporative cooling; air handling unit; CFD simulation; airflow distribution; energy saving

TU831

A

1671-6612（2020）01-062-08

肖新文（1980.8-），男，碩士研究生，工程師，E-mail：xiaoxinwen11@126.com

2019-04-30