基于人工智能的数据机房节能研究具有非常广阔的应用前景,为此需要将包括制冷系统在内的数据机房的各个模块建立数字化模型。精密空调作为制冷系统的重要一环,针对精密空调在变工况下的流动与传热数值模拟研究对精密空调数字化有着重要的意义。本文以中国常州某大型数据中心一台正在运行中的精密空调作为研究对象,并对其流动与传热特性进行了分析。管翅式换热器（翅片盘管）作为精密空调内最主要的换热元件,本文对其局部空气流域的流动与传热特性进行了数值模拟。分析了其内部的速度场、压力场及温度场,探索了不同的空气流量、翅片间距和冷冻水管管径对空气流动与传热的影响。研究结果显示,空气流速增大、翅片间距减小或冷冻水管管径的增大,均可以使空气侧Nu数增大,但同时也带来了相应的压力损失。通过对比不同结构参数下Nu数和压降的增加幅度,得到了最优的管翅式换热器的结构参数。对精密空调的整体模型进行了额定工况下的数值模拟研究,并通过使用多孔介质模型描述了翅片附近的空气流域。模拟结果发现空气流经翅片盘管时产生了较大的扰动现象,该现象增强了空气与冷冻水的传热效率。强迫对流换热使空气的温度大幅度降低,而盘管内冷冻水沿流向有明显的温升。随后将实验测量数据与模拟计算数据进行对比,验证了该模型的准确性。最后对该模型进行变工况的数值模拟。本文对空气侧和水侧均定义了“临界流量”,当水侧或空气侧的流量低于临界流量时,增大流量可以有效提升换热量并保持相对较低的压降。分析了管内流动完全发展段的边界层厚度的变化趋势,进一步论证了临界流量与换热量的关系。此外,本文探究了精密空调的运行参数与能耗的关系,并指出当空气侧和水侧流量均低于临界流量时,调节水流量为提升换热量的最高效调节手段。通过分别拟合空气侧与水侧的换热量和入口流量与入口温度的经验公式,得到了精密空调的数字能耗曲线,该曲线为制冷系统的数字化研究提供了参考依据。