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研究生:袁倫康
研究生(外文):Lun-Kang Yuan
論文名稱:雲端伺服器機櫃流場與熱傳分析
論文名稱(外文):Numerical Analysis of Fluid Flow and Heat Transfer for Cloud Server Rack
指導教授:蔡順峯
指導教授(外文):Shun-Feng Tsai
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣海洋大學
系所名稱:輪機工程系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2013
畢業學年度:101
語文別:中文
論文頁數:38
中文關鍵詞:雲端機櫃熱流SIMPLEC演算法Ansys Fluent
外文關鍵詞:Cloud ComputingRackThermal FluidSimple MethodAnsys Fluent
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因應網路硬碟的高速發展,所以雲端的概念也逐漸被重視,許多企業開始有雲端設備的需求,以透過網路的方式來彌補一般實體硬碟的容量限制,達到擴充、共享的目的。針對客戶的需求設計出一款All In One 的標準20呎貨櫃式雲端設備為本論文之研究目的。

本論文介紹了雲端設備的定義、優點、趨勢以及雲端系統的佈置,大致可分為結構、散熱、消防、電力、監控等系統單元。對機櫃結構的設計概念、利用橡膠的配置來達到避震的效果,有別於傳統的組裝方式做一個完整的介紹。
研究以ANSYS$\textsuperscript{\textregistered}$ 分析軟體的來模擬分析討論實際專案,其目的針對雲端伺服器機櫃內部空調系統冷熱空氣流場分析因伺服器、電源單元等產生之熱源,藉由空調系統調節溫度以達到機櫃穩定運作要求。計算網格系統採用均勻結構性正交網格,分析機櫃內冷氣空調之流場流動問題,並考慮其對電腦運算時之散熱的影響,驗證所挑選的冷卻系統以及擺放位置是否能夠足以解決所以設備散發出的熱量。

According to the rapid development of network devices, the concept of the cloud is an important issue for many companies. Through the network sharing to compensate for general physical hard disk capacity constraints, many companies began to establish cloud equipment. The purposes of this study accord to the needs of customers to design an all in one standard 20-foot container-type cloud devices.

This thesis introduces the definition, benefits, trends, and the arrangement of the cloud system which can be broadly divided into structural, thermal, fire, electricity, monitoring and other system elements.
Using the computational fluid dynamics software, ANSYS Fluent, simulate the authentic project analysis.
Because the server inside the cabinet air-conditioning system, power supply unit and other sources of heat generated, the main purpose is analysis the thermal system to achieve the stable operation of the cabinet requirements. The computational domain adopt the structural orthogonal grid and analyze the flow field inside the server racks. Considering the server heat reject to the space of cabinet , verify that the selection and placement of the cooling system is sufficient to resolve so the device can emit heat.
致謝..............................I
中文摘要..............................I
Abstract..............................II
目次..............................III
圖次..............................V
List of Tables..............................VI
1緒論..............................1
1.1前言..............................1
1.2研究動機與目的..............................3
1.3文獻回顧..............................3
1.4論文內容與架構..............................8
2數學模型..............................18
2.1連續與動量方程..............................18
2.2能量方程式..............................18
2.3紊流模型..............................19
3數值模型..............................21
3.1有限體積法(Finite Volume Method)........21
3.2SIMPLEC 演算法..............................21
3.3網格結構..............................22
3.4幾何外型..............................23
4數值分析結果與討論..............................26
4.1前言..............................26
4.2穩態熱流場分析..............................26
4.2.1改變機櫃發熱量..............................29
4.2.2改變外界溫度..............................30
4.3暫態熱流場分析..............................30
5結論與未來展望..............................33
5.1結論..............................33
5.2未來展望..............................33
參考文獻..............................35

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