对海底数据中心服务器个数的研究

张 雨辰, 刘 斌, 张 少康
华北理工大学华北理工大学数学建模实验室

摘要

本文基于牛顿冷却定律和对流传热基本方程建立换热模型，对海底服务器散热问题进行分析建立规划模型，假定
数据中心集装箱长为 12m，直径为 1m 的圆柱体，悬空放置在温度 20 摄氏度的海域深度，其中单个服务器的产热为 500W（正
常工作温度不超过 80℃），单个服务器机箱的宽度为 482.6mm，高度为 44.45mm，长度为 525mm，由于服务器总数的体
积小于集装箱的总体积，在正常工作温度时散热要大于服务器产热，根据这两个条件建立体积约束方程和散热约束方程；
其次，利用对流传热方程对自然对流和强制对流的热传导系数进行计算，分别求出自然对流的热传导系数 h1=44.4171，强
制对流的热传导系数为 h2=114.939，之后利用牛顿冷却定律求出自然对流和强制对流产生的热量，和总服务器产生的热量
进行比较，最终求得单个集装箱外壳中最多盛放 450 个服务器。

关键词

牛顿冷却定律；对流传热方程；海底服务器

参考

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