近年来,我国绿色数据中心建设需求不断增长,数据中心能耗急剧增长。数据中心机房的气流组织直接影响了机房热环境性能和空调系统能耗。有序推动数据中心开展节能与绿色化改造工程,探讨机房气流组织管理与节能优化方法,是提升数据中心电能利用效率和实现我国“双碳”目标的重要技术手段。本文旨在探索数据中心机房内气流组织优化方法,为风柜节能调控、空调系统节能潜力测算以及机房节能改造提供参考依据。论文以华南地区某上送风数据中心机房为研究对象,分析该机房运行特性和气流组织现状,从多个角度提出各种气流组织优化方案;利用计算流体力学（CFD）仿真软件建立相应的室内模型,分析机房热环境温度场和性能指标的特征,并比较不同方案的冷量利用效率和气流组织的合理性;在此基础上,探讨不同风柜供风量对机房热环境的影响,并对其节能潜力进行评估。论文主要研究工作如下:（1）根据数据中心机房负载功耗特性、上架率、供风形式和热环境分布,分析机房气流组织和送风参数运行过程存在的问题,分析气流组织改造的必要性,通过分析当前供风形式和机房布局结构,以CFD模拟作为研究手段,建立基于实际上架率的上送风典型机房的CFD模型,该模型通过对比不同机架上架率条件下的气流速度场分布以及不同机架服务器位置条件下的机房温度场分布,表明了机架上架率直接影响了机房内的气流组织和热环境分布。（2）设计了机房气流组织的整体与局部优化方案和工程调节方法,提出送风区域规划、冷通道气流封闭、热通道风扇引流以及基于上架率的局部风口优化等优化方案,根据CFD仿真结果,对比各方案的热性能评价指标,表明本文提出的各种气流组织优化方案能够从不同程度上改善冷热气流掺混、热空气再循环、冷空气旁通和机房温度分布不均匀等问题,提高了机房冷量利用效率。（3）建立了风柜送风量、能耗与频率的拟合模型,提出多风柜统一调控的变频策略,充分挖掘了机房风柜的节能潜力。以3台50Hz、40Hz、30Hz供风为例,在满足热环境性能的前提下,优化整体和局部气流组织,然后通过4台风柜统一调控变频策略,大大降低了机房空调系统的能耗,测算出空调系统的节能潜力可达到28%以上,验证了本文提出的气流组织优化方案的可行性。