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Clabso对数据中心机房的气流组织模拟分析

发表时间: 2022-04-29 11:21:21

作者: 中源广科

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Clabso对数据中心机房的气流组织模拟分析

 clabso 中源广科CLABSO 2021-05-28 17:14

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据 GB 50174-- 2017 <<数据中心设计规范>>规定:主机房空调系统的气流组织形式,应根据电子信息设备本身的冷却方式、设备布置方式、设备散热量、室内风速、防尘和建筑条件综合确定,并应采用计算流体动力学(CFD)对主机房气流组织进行模拟和验证。


       运用CFD技术(计算流体动力学),在机房设计、运营阶段对气流组织进行建模仿真,通过分析温度场、速度场气流情况等因素,寻找机房气流组织的问题根源,然后剖析原因进行优化、仿真计算,得到合理的结果,为运营优化提供决策依据,进一步提升数据中心能效利用和可靠性。

       本期采用CLABSO仿真软件对数据中心机房冷热通道进行气流模拟分析,以期供大家参考。

 01
  背景介绍

    该数据中心机房为侧墙百叶送风,风量总计58500CMH,面风速1.81m/s。送风温度24℃。冷风从冷通道流经机柜进入热通道内,再从热通道经吊顶格栅流出。如下图所示

 02
  气流数值模拟分析

我们通过Clabso软件对数据中心机房以8KW机柜布置进行了不同方案的气流数值模拟。气流数值模拟方案如下:

1、分析相同机柜功率下,不同出风速度情况下冷、热通道内温度分布情况。

2、分析相同机柜功率下,调整不同冷、热通道宽度情况下冷、热通道内温度分布情况。

3、分析相同机柜功率下,调整不同通道离墙距离情况下冷、热通道内温度分布情况。


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    方案一:热通道间隔1500mm,每个机柜8kw*0.81=6.48kw,共128个,总合830kw。

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(a)温度云图
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     由温度云图可知,前端温度符合要求,后端服务器温度较高,最高温度在39℃附近热通道内温度高于设计要求并不符合设计要求

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     方案二:热通道间隔1800mm,每个机柜8kw*0.81=6.48kw,共124个,总合803kw。

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(b)温度云图
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      由上可得知,热通道内温度范围符合36±2℃范围。满足设计的要求

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    方案三:热通道间隔2400mm,每个机柜8kw,共105个,总合840kw。

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(c)温度云图
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      模拟得知,方案三每台机柜8kw满状态运行,热通道内温度范围符合36±2℃范围,满足设计的要求。

      对比方案1,2,3,热通道宽度越大,通道内散热效果更加明显。选取热通道2400mm方案三为优,第一排机柜,热通道较长对一部分气流形成阻挡的情况。出风口流出的冷风部分在左上角形成漩涡。


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 03
  总结

随着数据中心设计理念的发展,新的制冷技术与机房形式层出不穷,CFD模拟可以帮助我们在项目前期对整体方案进行验证,初步评估其可行性及运行效果,对于技术的选择、设备的配置均能起到很好的指导作用,尤其是针对创新型的机房,其价值将更为凸显。


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公司介绍

中源广科是一家为客户提供数字技术工具及解决方案的高科技公司。专注于为数字制造和工业互联网领域:

(1)提供力学仿真包含空气动力学、热、结构等的计算机辅助设计工具。

(2)提供数字仿真、数字检测、数字评估、数字验证、数字设计一体化综合解决方案。

      依托自身强大的研发与创新能力,采用气流仿真、云计算、大数据、图像/影像处理等先进技术,为HVAC、洁净、能源、数据中心、建筑、电子、化学、环境、汽车、医疗、制药、半导体等行业客户提供丰富的解决方案及软件产品服务。

      公司产品于2020年获评国家级“高质量工业APP”并成为《工业软件 工业APP分级分类和测评》国家标准参编单位。2021年获得苏州工业园区苏相合作区《智能制造奖》

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网址:www.clabso.com

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