臺灣博碩士論文加值系統

本研究主要利用數值模擬方法，對一種新式伺服器液體冷卻系統進行散熱與省能效應之較佳化整合設計。首先針對原始規劃設計之伺服器液體冷卻系統進行三維穩態熱流場模擬，了解其流場運行方式。並藉由局部改善以及變更伺服器間距與進、出口等參數組合規劃，針對該伺服器液體冷卻系統進行散熱效益提升研究，找出具較佳散熱效益改善方案。
根據本文研究結果發現，此伺服器液體冷卻系統確實可以使高功率的伺服器主機溫度控制在合理範圍內，並且由研究結果發現，局部改善設計方案對於主要發熱元件散熱效益提升並無顯著幫助，而在整體規劃中，以進、出口規劃搭配5mm伺服器間距時，可以分別使CPU1溫度降低1.66℃，CPU2溫度分別降低2.43℃。且在調整其質量流率變化的研究上，亦發現當其質量流率設定為0.17(kg/s)時，節能效益為最佳值。由本文研究證實，經數值分析結果伺服器液體冷卻散熱方式，在合理的設計方式與控制其質量流率時，確實可以同時滿足現今伺服器主機之散熱需求，同時又可以免除風扇損壞造成熱破壞的疑慮，確實是一種新穎且實用的設計方式。

In this study, the best design of a new type of server liquid cooling system for heat dissipation and low energy efficiency by numerical simulation method.First, three-dimensional steady-state heat flow simulation for server liquid cooling system of original design to know flow the way to run.
By local improvements and change parameters of server spacing ,inlet and outlet, to study heat dissipation effect increase for server liquid cooling system; finally evaluate energy efficiency to find the combinations of parameters of the best energy efficiency.
According to results of this study, the temperature of high power server assuredly can be control by the server liquid cooling system in a reasonable range, and local improvement design have no help for heat dissipation efficiency of main heat source, and in the overall plan, inlet and outlet plan coordinate with server spacing 5mm, the temperature can be down 1.66℃ for CPU1, and the temperature can be down 2.43℃ for CPU2.
The study of adjust mass flow rate, this is the best energy efficiency when mass flow rate is 0.17(kg/s). This paper studies confirmed the heat dissipation of the server liquid cooling by numerical simulation, assuredly can both fulfill the request of heat dissipation and low energy efficiency of the server and can be precluded heat wreck by the fan damage in a reasonable design and control mass flow rate, this design is new and practical.
Keyword: Server Liquid Cooling, Numerical Simulation, Forced Convection

致謝 I
摘要 II
Abstract III
目錄 IV
表目錄 VI
圖目錄 VII
符號說明 X
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 文獻回顧 6
1.3 研究動機與目的 8
第二章 理論分析 10
2.1 熱量傳遞基本物理觀念 10
2.1.1 熱傳導 10
2.1.2 熱對流 11
2.1.3 熱輻射 11
2.2 伺服器液冷系統之熱量傳遞理論分析 12
2.2.1 自然對流 12
2.2.2 強制對流 13
2.2.3 混合對流 13
2.3統御方程式 14
第三章 數值方法 18
3.1 數值方法 18
3.2研究流程與規劃 23
3.3物理模型選用 25
3.4 邊界條件 34
第四章 分析結果與比較 36
4.1 原始規劃之伺服器液體冷卻系統規劃與分析結果 37
4.2 伺服器液體冷卻系統局部改善設計規劃與分析結果 44
4.3 伺服器液體冷卻系統整體改善設計數值分析結果 57
第五章 結論與展望 67
5.1 結論 67
5.2 展望 69
參考文獻 70

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