陈岸荻 ，武志乾 ，曾彦霖

（1．大连理工大学应用化学系，辽宁 大连 116000；2．大连理工大学过程装备与控制工程系，辽宁 大连 116000）

1.问题综述与分析

大数据兴起的时代背景下，互联网企业的数据中心为业务系统部署和运营提供解决方案。一个数据中心每年消耗的电力中，制冷占据了相当大的比重。将数据中心沉入海底，并利用海底的低水温来给数据中心降温，无疑将大大降低制冷的能耗。为了进一步提高散热效果，并降低成本，提高使用年限，需要选择合适的材料和海底深度进行优化设计。

首先需要设计适当的力学结构、散热结构和防腐措施，同时还需要选择适当的材料和适当的水深。另外还需要选择用于包裹服务器外壳的材料并计算其厚度，选择散热片的材料并计算其厚度和数量，然后增加电化学保护措施以防止腐蚀。

2.模型的建立与求解

2.1 力学设计与散热构造

首先，壳体的力学部分，海水作用于单个服务器的应力为

对于包覆于服务器上的壳体，每一面都会受到来自海水的压力。所以从空间上三个方向，壳体都必须满足力学要求。不难发现，取最大值时，对应下述方程。所以只要满足该方程的力学要求，另外两个方向将更不会被水压损坏。

这里的海水密度也随水深而变化，采用简化的密度-水深关系，使之呈线性。

再选择合适的材料和水深H，即可联立方程组，计算得到壳体厚度δ。这里，选择材料“300M钢”。它的许用应力为295 ksi；选择水深时，安排合理水深在36 m处。……