由于电子计算机与数据处理机房内设备密度大,发热量大,其功率密度急剧增长,单位面积发热量不断增大,计算机系统对温度,湿度以及清洁度都有一定的要求。因此,应设空调系统以保证设备的正常运行。同时,要满足机房空调的热负荷的特殊性,即动态负荷,大负荷以及全年制冷。根据统计分析,机房空调占据整个机房能耗的37%,并且有增大的趋势。设计分析机房空调系统为减少机房总能耗有重要的意义。本文针对一定工况和负荷的机房空调机组进行了系统与部件设计,并对所设计的系统进行变工况仿真分析,实验台架的搭建。主要研究内容及成果如下:(1)对系统所采用的制冷剂R410A建立热物理特性以及流动特性模型,模型与Nist源数据对比,相对误差均在±10%以内,符合精度要求。(2)根据要求工况,机房热负荷,选定主要部件型号,对主要换热器部件建立稳态设计模型。对于蒸发器的设计,为减小换热器尺寸,设计了双蒸发器,并对双蒸发器的连接方式进行研究,确定机房空调系统设计。(3)建立机房空调系统及其主要零部件的稳态仿真模型,并进行模型验证,换热量误差均在±15%以内,符合精度要求,该模型可用于系统及部件性能变工况分析与预测。(4)设计并搭建机房空调系统台架,为了探究设计系统性能,分别设计压缩机回液试验,压缩机回油试验以及制冷性能试验。并对压缩机回液试验进行了详细研究,建立空调系统吸气状态回溯模型,并对回液模型进行验证与变工况分析。结果表明,模型偏差均在5%以内,符合精度要求;影响吸气状态的主要因素有:蒸发温度,冷凝温度以及压缩机排气温度,其中排气温度影响最大;并设定了压缩机吸气带液警示区,为工程应用打下了一定基础。(5)由于机房空调的特殊性,有着很高的安全性,现阶段有许多关于实时监测以及故障维修的研究与方案,但很少有提出预测故障的方案。因此针对压缩机回液问题进行分析,建立可预测回液情况的模型,并结合具体实验对模型进行验证,并进行变工况分析。