====== CFD-моделирование потоков воздуха и тепла ======
<WRAP box round>
Раздел описывает применение вычислительной гидродинамики (CFD) при проектировании и эксплуатации ЦОД. Моделирование позволяет оценить распределение температуры, давления и потоков воздуха, оптимизировать размещение оборудования и проверить эффективность систем охлаждения до ввода в эксплуатацию.
</WRAP>

===== Цели и задачи =====
CFD-анализ используется для проверки способности системы охлаждения поддерживать расчётные температурные режимы ИТ-оборудования (ITE) при различных сценариях работы.  
Моделирование учитывает:
  * геометрию машинного зала и его объём;
  * расположение стоек и тепловыделяющего оборудования;
  * расположение и тип кондиционеров (CRAC/CRAH);
  * тип, количество и распределение перфорированных плит фальшпола;
  * все отверстия, препятствия и каналы в системе пола (трубопроводы, кабельные лотки, короба).

===== Результаты моделирования =====
CFD-анализ даёт трёхмерную картину распределения температур, скоростей и давления воздуха в помещении.  
Это позволяет:
  * оценить равномерность охлаждения и наличие зон перегрева;
  * определить оптимальные места установки стоек и охладителей;
  * откалибровать скорость вентиляторов и регулировку заслонок;
  * проверить эффективность существующих решений без необходимости физического вмешательства.

<WRAP center>
**Пример визуализации: распределение потоков воздуха в машинном зале**
</WRAP>
<mermaid>
graph TB
  A["CRAH / CRAC Units"] -->|Охлаждённый воздух| B["Холодные коридоры"]
  B -->|Потоки через стойки| C["Горячие коридоры"]
  C -->|Возврат нагретого воздуха| A
</mermaid>

===== Применение для эксплуатации =====
CFD полезен не только на стадии проектирования, но и при эксплуатации ЦОД:
  * оценка влияния добавления нового оборудования на баланс охлаждения;
  * прогнозирование температурных последствий отказа одного или нескольких охладителей;
  * моделирование сценариев с отключением подачи воздуха по отдельным зонам;
  * оптимизация размещения датчиков температуры и давления.

===== Пример сценариев анализа =====
  * **Сценарий 1:** отключение одного кондиционера и перераспределение потоков — проверка устойчивости N+1;  
  * **Сценарий 2:** увеличение нагрузки на ряд серверов на 20 % — контроль локальных перегревов;  
  * **Сценарий 3:** изменение расположения плит фальшпола — оценка скорости воздушных потоков.

===== Программные решения =====
На рынке доступны специализированные CFD-пакеты, различающиеся точностью расчёта и стоимостью лицензии:
  * **6SigmaDCX (Future Facilities)** — отраслевой стандарт для ЦОД, высокая точность, интеграция с BIM.  
  * **Ansys Fluent / Icepak** — универсальные решения для сложных 3D-сценариев.  
  * **Autodesk CFD** — оптимален для интеграции с Revit и Dynamo.  
  * **OpenFOAM** — открытая альтернатива, требующая ручной настройки сетки и граничных условий.

===== Ключевые выводы =====
<WRAP tip>
  * CFD-моделирование позволяет ещё на этапе концепции выявить проблемные зоны воздушного распределения.  
  * Результаты CFD могут использоваться для согласования с заказчиком параметров микроклимата и энергоэффективности (PUE).  
  * Использование CFD при реконструкции или модернизации снижает риск перегрева и неравномерного охлаждения.  
  * Интеграция CFD-модели с BIM-проектом упрощает верификацию расчётных данных.
</WRAP>