随着经济的发展,数据中心机房热密度不断提高,能耗增长迅速。为了大大提高能效水平,降低PUE值,实现数据中心节能尤为迫切。本文结合某实际风墙集装箱数据中心,并以数据中心气流组织分析和能耗分析为主线进行风墙集装箱数据中心实验平台的热仿真设计和能耗分析,以及风墙数据中心的气流组织的特性分析,为实际数据中心建设和节能提供了参考和依据。本文的主要研究内容如下:首先是风墙集装箱数据中心实验平台的热仿真设计。该部分详细描述了风墙集装箱数据中心实验平台的结构形式和工作模式,并根据设计要求进行管路的设计和EC风机的选型,比较、选择合适的CFD软件针对风墙集装箱数据中心实验平台进行热仿真分析,分析该数据中心在新风模式、冷冻水制冷模式、新风和冷冻水并行制冷模式、混风模式四种不同工况下的速度场,温度场分布。最后在空调模式下,设计实验方案对实验平台进行现场测试,分析比较实测值与仿真值,验证CFD数值模拟所建立模型的合理性,说明CFD软件6SigmaRoom在数据中心领域中的通风方案设计、优化及预测方面的应用是可行的。其次是风墙数据中心气流组织的特性分析。该部分通过数据中心气流组织形式的介绍引出某一实际大型IDC风墙送风方式相比于下送风送风方式的优越性,并着重研究了风墙风机数量、风墙送风量和风墙风机离机架的距离对风墙气流组织的影响,并且在此基础上定义了评判风墙气流组织的新的参数气流组织集中性参数A和风墙平稳性送风距离。气流组织集中性参数A越大,风墙平稳性送风距离越大,风墙的气流组织越佳。最后是风墙集装箱数据中心的能耗分析。针对风墙集装箱式数据中心实验平台中气流组织的特点,结合该实验平台的新风控制逻辑,设计实验平台在新风模式和空调模式下工作运行的实验方案,观察其能耗使用情况,计算PUE,分析在不同工作模式下各组成部分能耗随时间的变化规律以及各自占总能耗的比例。接着设计典型天气条件下实验平台在默认参数下运行的实验方案,观察能耗使用情况,分析在不同天气条件下实验平台在各个工作模式能耗下的分布情况及其规律。然后对所测数据进行深入的数据挖掘和分析,研究每个组成部分能耗随天气条件的变化规律。