背板式热管空调系统流体输配试验及模拟研究

发布时间：2020-08-17 12:54

【摘要】：热管又称“超导热体”,是一种高效的传热元件,相对同等尺寸的固体金属导热体(如铜、银)的传热效率要高数倍甚至近千倍不等,具有成本低、结构简单、工作可靠等优点,其工作原理是依靠内部工质相变过程进行热量传递、通过气液相密度差来完成循环的换热装置。近年来在节能、新能源的开发及利用等方面获得了日益广泛的应用。本文通过采用试验研究、理论分析以及数值模拟相结合的方法对背板式热管空调系统流体输配问题进行了研究,有效提高了背板式热管空调系统的换热性能,为以后深入研究热管空调系统奠定一些理论基础和实践经验。研究的内容包括如下几方面:(1)首先以空调系统中背板式热管空调为研究对象,通过焓差试验平台分别研究了工质充注率对系统空调性能的影响、充液率对制冷剂温度的影响以及不同室内外温差对换热性能的影响,分析了不同因素对背板式热管空调换热性能的变化规律,使背板式热管空调达到最佳的运行状态。然后以空调系统为研究对象,分析了流体分配对空调系统换热性能的影响,得出流体分配不均匀时,空调系统换热性能大大降低。(2)运用FLUENT软件建立了系统的管道仿真模型,在试验同等条件下对管内流体输配均匀性进行了仿真,然后与试验测得的压力值进行了分析对比,得出了两者之间的误差在10%范围之内,验证了模型的准确性,同时得出了流体在0.5m/s、1m/s、1.5m/s、2m/s四个不同的入口速度的情况下管内流体的分配规律。(3)在分析系统流体分配不均匀的原因后,根据流体输配均匀的基本理论对系统的管道结构进行了改进,并对改进后锥形结构的管道的流体输配均匀性进行了模拟仿真分析,结果表明改进后管道内流体输配的非均匀程度明显减少,同时得出管道的入口速度对系统管道内流体输配均匀性有很大的影响。
【学位授予单位】：中南林业科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TB657.2
【图文】：

机房运行的可靠性。逡逑系统中的背板式热管空调由安装在数据中心机架背面的冷却盘管提供冷源逡逑的制冷机组、热管和冷却水系统三部分组成，如图１．３所示。从机构方面分析，背逡逑板式热管空调将冷却设备与机柜融为一体，将热管的蒸发段置于机柜的背面，使逡逑蒸发器能够迅速吸收服务器排出的热气，获得较低的回风温度，实现其高能效比逡逑冷却。因此，背板式热管空调的出现改变了传统数据中心的规划布局，机架不再逡逑需要采用“面对面、背对背”摆放，形成封闭的冷通道，突破了传统空调对送风逡逑距离的限制。同时，背板空调采用水平送风形式，可以取消架空底板，降低层高，逡逑节约了机房的成本。逡逑在空调工作过程中，机房冷空气在机柜内部设备风扇的作用下，被吸入机柜逡逑并对设备进行降温，吸热后的空气流向安装在机柜背部的冷却盘管，热空气与冷逡逑却盘管进行热交换

机房运行的可靠性。逡逑系统中的背板式热管空调由安装在数据中心机架背面的冷却盘管提供冷源逡逑的制冷机组、热管和冷却水系统三部分组成，如图１．３所示。从机构方面分析，背逡逑板式热管空调将冷却设备与机柜融为一体，将热管的蒸发段置于机柜的背面，使逡逑蒸发器能够迅速吸收服务器排出的热气，获得较低的回风温度，实现其高能效比逡逑冷却。因此，背板式热管空调的出现改变了传统数据中心的规划布局，机架不再逡逑需要采用“面对面、背对背”摆放，形成封闭的冷通道，突破了传统空调对送风逡逑距离的限制。同时，背板空调采用水平送风形式，可以取消架空底板，降低层高，逡逑节约了机房的成本。逡逑在空调工作过程中，机房冷空气在机柜内部设备风扇的作用下，被吸入机柜逡逑并对设备进行降温，吸热后的空气流向安装在机柜背部的冷却盘管，热空气与冷逡逑却盘管进行热交换

验平台所记录系统运行时的电压和电流可以得到系统的消耗功率，同时通过测定逡逑标准流量喷嘴前后静压差得到系统循环风量，从而得到系统循环风量，结构示意逡逑图如图２．２所示。在图中测点１、２处测量焓差试验台室内外环境的温湿度，测点３逡逑处测量蒸发器出风温度，测点４处测量喷嘴处空气干湿球温度。在测点５、６、７、８逡逑处布置压力传感器（型号：ＡＫＳ３２压力传感器）和ＰＴ１００铂电阻（型号：逡逑ＷＺＰＴ－２Ｙ２４１／３Ｂ－ＳＦ３ＹＰＰＩ），分别测量蒸发器和冷凝器进出口制冷剂温度和压力。逡逑制冷剂循环流量由安装在下降液管上的科里奥利质量流量计（型号：ＤＭＦ１－３－Ｂ）逡逑进行测试。逡逑１３逡逑

【参考文献】

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本文编号：2795349