户外温控机柜热性能分析与研究

摘要

由于交通监控对视频、通信等手段的需求越来越大，使用适应较复杂工作的计算机作为监控设备已经越来越普遍。特别是高速公路上的测速、监控等，需要控制摄像头、存储数据、向控制中心发送数据甚至要对数据进行一定的处理，这种情况下，计算机的使用更加广泛。
　　 交通监控设备多安装在环境较差的户外，而计算机对粉尘、振动、高温等的抵抗能力较差。研究显示高温会影响计算机的使用寿命和工作稳定性，这大大提高了其维护成本，也降低了监控的可靠性。当前多使用普通的碳钢机柜存放监控设备，机柜可提供一定的防尘、防水功能，但机柜内部温度较高，以致柜内的监控计算机工作不稳定，这严重降低了监控有效性。
　　 基于以上原因，本文利用理论计算和Fluent软件模拟对设备机柜进行热分析，计算工控机在机柜内工作时，机柜内部的平均温度及温度分布，计算结果与实际情况较为符合。其中理论计算进行了合理的假设及简化，利用发热功率和散热功率平衡的方法得出机柜平均温度，经过少量迭代即可得到结果，且计算结果有一定精度。Fluent模拟采用标准K-ε模型，所需计算资源较少，计算速度较高，具有一定的精度，模拟的温度分布结果与实际符合度较高。
　　 本文利用模拟结果选定数种机柜设计方案，方案内容包括机柜几何形状、制冷设备、温控方式、保温方式等。对选定的机柜设计方案进行室内及户外的一系列实验，利用实验数据分析得出每种方案的优缺点，并综合考虑温控能力、系统可靠性及系统能耗水平，给出推荐的方案。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1研究背景与目的

1.2温度控制方法简介

1.3温度控制技术及温控机柜的研究状况

1.4温控机柜应用状况

1.5本文研究内容

第二章散热理论分析

2.1热传递的数学物理模型

2.2热分析的数学物理方程及温控机柜热分析

2.3 FLUENT软件模拟

第三章实验温控机箱系统设计

3.1系统设计要求

3.2系统硬件设计

3.3系统软件设计

第四章温控机柜实验分析评价

4.1实验设计

4.2实验数据分析

4.3实验总结

第五章推荐机柜方案

5.1机柜结构

5.2机柜温控方案

5.3温控器结构

5.4警报系统

第六章总结

6.1论文的主要工作及成果

6.2论文待完善的工作

参考文献

附录攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢