### 建模题目：夏令营C题——绿色理念仿真机房建模
#### 背景介绍
随着信息技术的飞速发展，高性能数据中心（Data Center, DC）和互联网数据中心（Internet Data Center, IDC）的需求日益增长。这些中心不仅需要处理高密度计算和多任务计算需求，还面临着能效和节能减排的重大挑战。特别是在现代数据中心内部，刀片服务器因其高性价比、小巧体积等特点而被广泛采用。然而，这些设备的高效运行对能源消耗和冷却技术提出了更高要求。为了解决这些问题，提高数据中心的能源利用效率和计算能力成为迫切需求。
在此背景下，“绿色数据中心”概念应运而生，旨在通过一系列措施实现能源的有效管理和利用。这包括优化PUE（Power Usage Effectiveness，数据中心基础设施能源利用效率）、动态智能制冷系统、场地与电气系统设计优化等。同时，还需要考虑支持国际领先的环保节能标准LEED（Leadership in Energy and Environmental Design），实现系统的最佳部署，并采用区域化和模块化设计来应对不同负载的冷却需求。此外，整合的智能机房监控系统也是实现自动化管理的关键。
#### 知识点概述
1. **PUE（Power Usage Effectiveness）**：衡量数据中心能源效率的重要指标，定义为数据中心总能耗与IT设备能耗的比值。理想情况下的PUE值为1，数值越接近1表示能源效率越高。
2. **动态智能制冷系统**：一种根据实际需要自动调整冷却强度的系统，通过精确送配风等方式实现高效制冷，减少不必要的能源浪费。
3. **优化的场地设计与电气系统设计**：通过对机房布局、电气线路布置等方面的优化设计，减少能源传输过程中的损耗，提高整体效率。
4. **LEED标准**：美国绿色建筑委员会制定的一项评估体系，用于认证建筑的绿色程度，涉及节能节水、材料选择等多个方面。
5. **最佳系统部署**：包括硬件选型、软件配置等方面的选择，确保数据中心在满足性能需求的同时，达到最佳能效比。
6. **区域化和模块化设计**：根据不同区域的负载特点，采用不同的冷却方式，实现更高效的能源利用；通过模块化设计便于灵活扩展和维护。
7. **整合的智能机房监控系统**：集动力设施、环境监测、IT设施等于一体，通过自动化手段实现高效管理。
#### 问题解析
- **问题一**：根据附件1提供的数据，绘出冷、热通道的热分布及流场分布，并确定室内最高温度位置。
- 解决此问题需要建立流体力学模型，模拟冷热空气流动及热量交换过程，从而预测机房内的温度分布。
- **问题二**：建立描述该问题热分布的数学模型及算法，并与测试案例进行比较。
- 这一步骤涉及到数学建模和数值模拟技术的应用，需要构建适合特定场景的物理模型，并通过计算机模拟验证其准确性。
- **问题三**：当服务器任务量分别为0.8和0.5时，确定最优的任务分配方案，并给出室内最高温度。
- 此问题的核心在于如何平衡任务负荷与能源消耗之间的关系，通过调整服务器的工作负载，达到既满足计算需求又节省能源的目的。
- **问题四**：根据《电子信息系统机房设计规范》C级要求控制机房温度，探讨在服务器设计任务量一定的情况下，如何通过调节空调的送风速度或送风温度来实现目标。
- 本问题重点考察如何通过改变冷却系统参数来适应特定的工作负载，确保机房环境符合行业标准。
解决这些问题不仅需要深厚的理论基础，还要具备扎实的数学建模能力和计算机编程技巧。通过这些研究，可以为绿色数据中心的设计和优化提供有价值的参考依据。
