伯努利方程在机房制冷中的应用.pdf

研究 ·技术应用 栏目编辑：梁春丽 E-mail:lianglizi505@163.com 伯努利方程在机房制冷中的应用 ■ 四川省农村信用社计算机中心 王世斌 王维知 本文运用伯努利方程，以机房制冷最常使用的地板下和吊顶内送风方式为例，分析冷空气在静压箱 摘 要： 内的大致流动情况，并由此大致确定出在机房地板或吊顶的什么位置开孔可以获得较大的出风速度和出风量，从而 为高发热量的IT设备在机房内最合适安装位置的确定提供参考。 伯努利方程；机房制冷；开孔；位置 关键词： 一、前言 上式各项分别表示单位体积流体的压力能p 、重力 众所周知，机房内的IT设备在运行过程中会产生 势能 和动能 ，在沿流线运动过程中总和保持 大量的热量，这些IT设备输入的功率几乎100%转化为 不变，即总能量守恒。但各流线之间总能量（即上式中 热量，而且随着大型主机、存储和刀片服务器在机房内 的常量值）可能不同。对于气体，可忽略重力，方程简 越来越多，对这些设备的制冷也提出了越来越高的要 化为 ，各项分别称为动压、静压 求，因此空调提供的冷量也越来越宝贵。在通常采用的 和总压。显然，流动中速度增大，压强就减小；速度减 地板下或吊顶内送冷风的制冷方式中，人们往往直观 小， 压强就增大；速度降为零，压强就达到最大（理论 地以为距离空调出风口最近的地方为设备制冷效果最 上应等于总压）。 好，而最远的地方效果最差，于是在放置IT设备时，人 们常常会把发热量大、重要性高的设备尽量靠近空调 三、机房内空气的流动 出风口，以期达到最好的制冷效果，实际情况果真如此 （一）机房内空气的流动 吗？本文通过空气动力学基础——伯努利方程对地板 在目前机房制冷的方式中，采用较多的是将空调 下和吊顶内送风的方式中冷空气的实际流动情况进行 机吹出的冷风通过地板下或者吊顶内的空间向前传送， 研究，分析出冷空气的大致流动情况，并据此给出机房 然后在设备正前方的地板或吊顶处设置出风口，从而将 内IT设备较合适的安装位置建议。 冷风送到设备的进风口位置。通常将地板下和吊顶内输 送冷风的空间称之为静压箱，如同水管中流动的水会对 二、伯努利方程简介 水管四周产生压力一样，由空调机吹出的冷风在静压箱 理想正压流体在有势彻体力作用下做定常运动 中流动时，会对经过的位置四周产生压力，如图1所示。 时，运动方程（即欧拉方程）沿流线积分而得到的表 达运动流体机械能守恒的方程。因著名的瑞士科学家 空调出风口 D·伯努利于1738年提出而得名。对于重力场中的不可 空 压缩均质流体，方程为： 调 机 地板出风口 下送风出风口 地板下空气静压箱 式中p ，ρ，v 分别为流体的压强、密度和速度；z 为 铅垂高度； g 为重力加速度。 图1 冷空气在