1990年,互联网开始兴起,2007年美国苹果公司推出的iphone奠定了移动互联网在互联网中的主导地位,自此之后,很多社会机构、公司纷纷建立、扩大自己的数据中心,随之而来的是数据处理业务爆炸式的增长。数据中心规模的不断扩大带来的是数据机房热流密度的不断增大和能源消耗的急剧增加,解决数据中心能耗过高、热环境差的问题迫在眉睫。本课题应用ANSYS数值模拟软件对位于长春市的某高校高热流密度数据机房进行研究。首先通过数值模拟研究了高热流密度数据机房散热差、能耗高的现象。其次,针对目前常见的节能改造措施进行了数值模拟,分析其改造效果。最后,通过数值模拟分析了基于微热管阵列的高热流密度数据机房新型散热技术应用的散热效果和节能性,并通过实验验证了数值模拟的可靠性。主要得出以下结论:1、传统数据机房由于气流组织和机柜排布等问题导致机房热环境差,研究发现,机柜间排风温差最大可达到30℃,不均匀性最大达到37.6%;进风温差不均匀性最大达到40%,机房内最高温度达到73℃,超过了规范允许的最高温度45℃。2、优化气流组织和机柜排布能使机柜间进风最大温差不均匀性降低至23.6%,机柜间排风最大温差不均匀性降低至到34%,机柜内最高温度降低至50℃,但仍不满足规范要求。该改造在一定程度上提高了冷源利用水平,但未从根本上解决高热流密度数据机房高效散热的问题。3、基于微热管阵列的高热流密度数据机房散热改造属于“主动散热”改造,余热回收效果明显;机房内最高温度为39℃,符合规范规定的45℃标准;柜间进风温度不均匀性最大达到19.4%,机柜间排风口温度不均匀性最大达到39.8%。4、采用以微热管阵列为换热芯的微热管阵列换热器进行冬季新风加热,在降低空调冷负荷的前提下,降低了值班室新风热负荷,按照设定条件,每年可节约电能3204 kWh。