[發明專利]一種通信機房流場模型建立與分析方法和系統

在審

• 申請號: 201710537068.7
• 申請日: 2017-07-03
• 公開（公告）號: CN107506516A
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 彭剛;周晨陽
• 申請（專利權）人: 華中科技大學;深圳華中科技大學研究院
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 華中科技大學專利中心42201
• 代理人: 李智,曹葆青

1.一種通信機房流場模型建立與分析方法，其特征在于，包括：

(1)根據通信機房機架布局和通信機房內的熱源分布建立通信機房的三維模型，通信機房的三維模型包括通信機房的墻面、通信機房機架和通信機房的空調送風口；

(2)采用四面體網格類型對通信機房的三維模型進行劃分，得到非結構化網格；

(3)將通信機房的墻面和通信機房機架表面的邊界類型設為壁面，將通信機房的空調送風口的邊界類型設為速度進口；

(4)基于非結構化網格，選用k-ε湍流模型，從速度進口開始計算，迭代N次后，得到通信機房的溫度場和速度場，利用通信機房的溫度場和速度場建立通信機房流場模型；

(5)利用通信機房流場模型，對通信機房的多種工況進行分析，制定通信機房節能方案。

2.如權利要求1所述的一種通信機房流場模型建立與分析方法，其特征在于，所述k-ε湍流模型為標準的k-ε湍流模型、RNG k-ε湍流模型和可實現的k-ε湍流模型中的任意一種。

3.如權利要求1或2所述的一種通信機房流場模型建立與分析方法，其特征在于，所述步驟(2)的具體實現方式為：

采用四面體網格類型對通信機房的三維模型進行劃分，通信機房機架表面向四周的網格尺寸由密變疏，當80％-100％的網格的尺寸偏斜率小于閾值時，得到非結構化網格。

4.如權利要求1或2所述的一種通信機房流場模型建立與分析方法，其特征在于，所述步驟(4)的具體實現方式為：

基于進行平滑和交換處理后的非結構化網格，設定多網格參數、松弛因子和離散化參數，選用k-ε湍流模型，從速度進口開始計算，迭代N次后，得到通信機房的溫度場和速度場，利用通信機房的溫度場和速度場建立通信機房流場模型。

5.如權利要求1或2所述的一種通信機房流場模型建立與分析方法，其特征在于，所述步驟(5)的具體實現方式為：

對通信機房的多種工況進行分析時，通過設置通信機房不同的空調送風口風速，利用通信機房流場模型，分析不同的空調送風口風速對溫度場和風速場的影響，得到最佳通信機房的空調送風口風速，通過設置通信機房不同的空調布局，利用通信機房流場模型，分析不同的空調布局對溫度場和風速場的影響，得到最佳通信機房的空調布局，通過設置通信機房不同的機架布局，利用通信機房流場模型，分析不同的機架布局對溫度場和風速場的影響，得到最佳通信機房的機架布局，通過設置通信機房不同的空調送風角度，利用通信機房流場模型，分析不同的空調送風角度對溫度場和風速場的影響，得到降溫效果最好的送風角度，制定通信機房節能方案。

6.一種通信機房流場模型建立與分析系統，其特征在于，包括：

三維模型建立模塊，用于根據通信機房機架布局和通信機房內的熱源分布建立通信機房的三維模型，通信機房的三維模型包括通信機房的墻面、通信機房機架和通信機房的空調送風口；

網格劃分模塊，用于采用四面體網格類型對通信機房的三維模型進行劃分，得到非結構化網格；

邊界類型設置模塊，用于將通信機房的墻面和通信機房機架表面的邊界類型設為壁面，將通信機房的空調送風口的邊界類型設為速度進口；

流場模型建立模塊，用于基于非結構化網格，選用k-ε湍流模型，從速度進口開始計算，迭代N次后，得到通信機房的溫度場和速度場，利用通信機房的溫度場和速度場建立通信機房流場模型；

流場分析模塊，用于利用通信機房流場模型，對通信機房的多種工況進行分析，制定通信機房節能方案。

7.如權利要求6所述的一種通信機房流場模型建立與分析系統，其特征在于，所述k-ε湍流模型為標準的k-ε湍流模型、RNG k-ε湍流模型和可實現的k-ε湍流模型中的任意一種。

8.如權利要求6或7所述的一種通信機房流場模型建立與分析系統，其特征在于，所述網格劃分模塊的具體實現方式為：

采用四面體網格類型對通信機房的三維模型進行劃分，通信機房機架表面向四周的網格尺寸由密變疏，當80％-100％的網格的尺寸偏斜率小于閾值時，得到非結構化網格。