ارزیابی جریان هوا و توزیع دمای یک مرکز داده با تراکم حرارتی بالا با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی

در مقاله حاضر، با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی الگوی جریان هوا و توزیع دما برای یک مرکز داده با تراکم حرارتی بالا ارائه شده است. مرکز داده توسط نرم افزار انسیس ایرپک به منظور ارزیابی سیستم خنک کاری به کاررفته در این مرکز، شبیه سازی شده است. سالن مرکز داده در نظر گرفته شده، یک مرکز با تراکم حرارتی نسبتا بالا است به طوری که تولید حرارت کلی ایجاد شده در آن برابر ۲/۲۲۷ کیلووات است. چیدمان در نظر گرفته شده برای این مرکز داده به صورت پیکربندی راهرو سرد و گرم بوده و دو واحد تهویه مطبوع برای تولید هوای سرد در آن تعبیه شده است. در این شبیه سازی یک آنالیز سه بعدی از جریان هوای سرد  و گرم در داخل مرکز داده ارائه شده است و سپس نواحی دما بالا و نواحی برگشت هوای گرم پیش بینی شده است. نتایج حاصل از این پژوهش نشان می دهد که در قسمت ورودی رک سرورهای با تراکم حرارتی بالاتر، ناحیه هایی با دمای ۷/۳۲ درجه سلسیوس تشکیل شده است که بالاتر از حد مجاز تعیین شده توسط استاندارد اشری (محدوده دمای بین ۱۸ تا ۲۷ درجه سانتی گراد) است. اما توزیع دمای رک سرورهای با تراکم حرارتی پایین تر کاملا منطبق با محدوده دمای مجاز است. همچنین در راهروهای سرد، هوای داغ خروجی در حال چرخش مجدد بوده و با هوای سرد عرضه شده مخلوط می شود. مدل ارائه شده در پژوهش حاضر دارای توانایی ارزیابی الگوی جریان هوا، توزیع دما و بارهای حرارتی به منظور طراحی مراکز داده جدید و یا بهینه سازی مراکز داده موجود به منظور کاهش مشکلات موجود در زمینه خنک سازی مراکز داده از جمله برگشت هوای گرم و پس خوراند هوای سرد است.

Keywords:

Data center cooling , Computational fluid dynamics , Energy consumption Reduction , Hot spots , سرمایش مرکز داده , دینامیک سیالات محاسباتی , کاهش مصرف انرژی , نواحی دما بالا