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电脑机房气流场模拟研究
  • 时间: 2020-06-15
  • 作者: rootfea
  • 文章来源:

作为机房(电脑学习室/数据中心),它的物理环境是受到了严格控制的,主要分为几个方面:即温度、电源、地板、防火系统。说到温度,一般用的都是空调了。空调用来控制数据中心的温度和湿度,制冷与空调工程协会的“数据处理环境热准则”建议温度范围为20-25℃(68-75℉),湿度范围为40-55%,适宜数据中心环境的最大露点温度是17℃。在数据中心电源会加热空气,除非热量被排除出去,否则环境温度就会上升,导致电子设备失灵。通过控制空气温度,服务器组件能够保持制造商规定的温度/湿度范围内。空调系统通过冷却室内空气下降到露点帮助控制湿度,湿度太大,水可能在内部部件上开始凝结。如果在干燥的环境中,辅助加湿系统可以添加水蒸气,因为如果湿度太低,可能导致静电放电问题,可能会损坏元器件。机房与基站设备运行时的发热量巨大,数据机房需配置空调设备全年运行提供冷量,给机房设备降温。随着信息行业的飞速发展,机房与基站建设速度增快,机房的数量大幅度增加,其耗电量、散热密度也在不断增加,机房空调的节能型越来越受到生产商和用户的广泛关注。以下为本根有限元为某电脑机房气流场进行的模拟研究


案例模型

1、机房整体三维模型


机房整体三维模型


2、机房冷热通道情况示意图


机房冷热通道情况示意图


3、机房空调三维模型


机房空调三维模型


4、机房机柜模型


机房机柜模型


5、机房整体网格模型


机房整体网格模型


温度场分析

6、机房系统运行时,整体温度场分布俯视云图


机房系统运行时,整体温度场分布俯视云图


速度场分析

7、机房系统运行时,速度场分布俯视云图


机房系统运行时,速度场分布俯视云图


8、机房系统运行时,速度向量侧视图


机房系统运行时,速度向量侧视图


气流场分析

9、机房系统运行时,气流动态质点运行轨迹


机房系统运行时,气流动态质点运行轨迹


以上是基于某公司的机房实际情况,建立机房整体三维模型,其中包括空调模型(以模拟回风及出风位置并设定冷房能力及出风控制温度)、机柜模型(模拟前后门开孔,机柜内IT设备以模拟设备的吸风及出风参数)及机房整体不止的冷热通道模型。研究结果对合理的气流组织设计、冷却系统设备对机房节能及安全稳定运行具有指导意义。

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