在當(dāng)今數(shù)據(jù)豐富的世界中，數(shù)據(jù)中心是高價(jià)值關(guān)鍵任務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施的基石。
數(shù)據(jù)中心是一個(gè)裝有計(jì)算機(jī)服務(wù)器的大空間，其產(chǎn)生的大量熱量導(dǎo)致對空間冷卻的要求很高。這種高密度的熱負(fù)荷也意味著適量的冷卻氣流需要到達(dá)所有的計(jì)算機(jī)設(shè)備。設(shè)備冷卻空氣供應(yīng)的任何限制都可能因過熱而導(dǎo)致故障，或者在極端情況下甚至可能導(dǎo)致火災(zāi)。這一切都意味著冷卻空氣的有效分配對于安全有效的數(shù)據(jù)中心運(yùn)行至關(guān)重要。
分析和預(yù)測氣流設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)的最佳方法是對數(shù)據(jù)中心內(nèi)的氣流進(jìn)行計(jì)算流體動(dòng)力學(xué) (CFD，Computational Fluid Dynamics) 模擬。這CFD 數(shù)據(jù)中心仿真可以對設(shè)備布置的各個(gè)方面進(jìn)行建模，包括：
穿孔地板/天花板熱/冷通道密封每個(gè)服務(wù)器上熱負(fù)載分布的差異性地板下/架空通風(fēng)系統(tǒng)冷空氣大堂為了降低風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)執(zhí)行一系列CFD分析模擬，以涵蓋數(shù)據(jù)中心的預(yù)期運(yùn)行模式范圍，包括以下四種主要分析類型：
A:設(shè)計(jì)氣流分析
數(shù)據(jù)大廳的基準(zhǔn)氣流分析包括數(shù)據(jù)大廳每臺(tái)服務(wù)器的設(shè)計(jì)熱增益，冷卻設(shè)備以最佳水平運(yùn)行。這種類型的CFD分析提供了預(yù)期存在的典型操作條件的簡要情況。這有可能確定一系列潛在問題，包括：
供氣格柵的風(fēng)門控制：當(dāng)所有供氣室格柵都設(shè)置為恒定打開時(shí)，由于供氣室中的壓力分布，空氣分布會(huì)變得不均勻。數(shù)據(jù)中心CFD分析可以幫助確定每個(gè)格柵的正確開口區(qū)域/控制，以確保以最有效的方法實(shí)現(xiàn)通過每個(gè)格柵的相等/必要的氣流。服務(wù)器配置：識(shí)別數(shù)據(jù)大廳內(nèi)的高功率服務(wù)器并量化提供高冷氣流的位置。熱點(diǎn)區(qū)域：防止冷空氣在進(jìn)入服務(wù)器之前吸收熱量。圖 1：設(shè)計(jì)氣流分析
B. 初始分析
今天建造的許多數(shù)據(jù)中心都是多租戶的。因此，數(shù)據(jù)中心可能設(shè)計(jì)為滿足一定的熱負(fù)荷需求，但要到實(shí)際運(yùn)行數(shù)天、數(shù)周或數(shù)月后才能達(dá)到該水平。因此，可以執(zhí)行進(jìn)一步的分析，其中可以將多個(gè)單元設(shè)置為“空”，并通過分析確定最經(jīng)濟(jì)的方式來冷卻運(yùn)行中的單元。這有助于預(yù)測運(yùn)營初期的運(yùn)營和運(yùn)行成本。
圖 2：初始分析
C. 設(shè)備切換模擬
數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)有冗余系統(tǒng)，以便在所有可預(yù)見的條件下可以不受阻礙地繼續(xù)運(yùn)行?？赡馨l(fā)生的許多潛在故障之一是冷卻裝置向數(shù)據(jù)大廳供應(yīng)冷空氣。冷卻裝置故障會(huì)導(dǎo)致大功率服務(wù)器熱量積聚，在某些情況下還會(huì)導(dǎo)致潛在的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。這種風(fēng)險(xiǎn)甚至可能存在于“冗余”二次冷卻裝置聯(lián)機(jī)并開始提供冷空氣的時(shí)間。CFD分析將確定這些故障場景的結(jié)果。分析可以指定哪個(gè)冷卻單元應(yīng)該充當(dāng)冗余，這樣如果發(fā)生故障，就不會(huì)出現(xiàn)可能導(dǎo)致設(shè)備損壞的過熱區(qū)域。
圖 3：設(shè)備切換分析
D. 泄漏分析
與初始分析一樣，多租戶數(shù)據(jù)中心也面臨不同服務(wù)器使用的挑戰(zhàn)，因?yàn)檎麄€(gè)服務(wù)器機(jī)架有時(shí)可能未被利用。盲板通常用于阻擋空機(jī)架槽處的氣流。可以執(zhí)行CFD數(shù)據(jù)中心模擬，以確定哪些機(jī)架位置最好留空。當(dāng)使用密封特性時(shí)，這將有助于確定冷空氣泄漏到熱通道或熱空氣進(jìn)入冷通道的影響。
圖 4：泄漏分析
CFD分析是一種成本相對較低的方法，可幫助規(guī)劃一系列不同的突發(fā)事件，數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)可以根據(jù)需要在施工前或施工后期執(zhí)行盡可能多的不同情景分析，以最大限度地降低風(fēng)險(xiǎn)并減輕潛在故障在這樣一個(gè)關(guān)鍵任務(wù)環(huán)境中。
資料來源：IESVE
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