====== CFD-моделирование в проектировании ЦОД ======
Раздел описывает применение вычислительной гидродинамики (CFD) для анализа воздушных потоков, тепловых режимов и работы инженерных систем в центрах обработки данных. Особое внимание уделено моделированию конфигураций залов, оценке рисков перегрева, оптимизации охлаждения и созданию цифровых двойников для эксплуатации.
**Основы и моделирование**
* [[topics:30:basics|Основы вычислительной гидродинамики (CFD)]]
* [[topics:30:applications|Применение CFD в проектировании и эксплуатации ЦОД]]
* [[topics:30:environment|Моделирование среды и инженерных систем]]
**Цифровые двойники и развитие**
* [[topics:30:digital_twins|Цифровые двойники на базе CFD и их преимущества]]
* [[topics:30:future|Перспективы развития CFD и цифровых двойников]]
**Сценарии применения CFD в ЦОД**
flowchart TB
classDef big font-size:14px,stroke-width:1.2px,padding:10px;
A["Сбор исходных данных"]:::big --> B["CFD-модель потоков и тепла"]:::big
B --> C["Проектирование (архитектура, расстановка)"]:::big
B --> D["Эксплуатация (режимы, отказы)"]:::big
C --> E["Оптимизация инженерных систем"]:::big
D --> F["Цифровой двойник для управления"]:::big
**Ключевые задачи CFD при проектировании и эксплуатации**
^ Направление ^ Применение ^ Результаты ^ Ограничения ^
| Воздушные потоки | Формирование холодных/горячих коридоров, локализация утечек | Повышение эффективности воздушного распределения | Требует точной геометрии и настроек оборудования |
| Тепловой режим | Анализ ΔT, выявление перегрева, сравнение с ASHRAE | Снижение рисков отказов ИТ | Зависимость от корректности тепловых данных |
| Вентиляция и перемещение воздуха | Работа вентиляторов, статических напоров, напольных плит | Оптимизация расхода и давления | Сложность моделирования перфорированных плит и турбулентности |
| Инженерные системы | Взаимодействие CRAC/CRAH, чиллеров, изоляций, заслонок | Проверка мощностей и сценариев отказов | Высокие расчётные требования |
| Цифровые двойники | Интеграция CFD, телеметрии и DCIM | Прогнозное управление, оперативная оптимизация | Требует надёжных данных мониторинга |
**Ключевые параметры CFD-моделей**
* **Граничные условия** — скорости, температуры, статическое давление, тепловые нагрузки стоек.
* **Показатели эффективности охлаждения** — ΔT, SHI/RHI, RCI, RTI, capture-индексы.
* **Параметры потоков** — распределение скоростей, направление струй, утечки и байпасы.
* **Индексы комплаенса** — соответствие температурных условий рекомендациям ASHRAE A1–A4.
* **Энергетические показатели** — доля охлаждающей мощности в работе ИТ, влияние на PUE, работа двигателей вентиляторов.
* **Структура среды** — турбулентность, устойчивость потоков, влияние перфорированных полов, заслонок, направляющих.
**Контрольные вопросы перед запуском и использованием CFD**
- Определены ли реальные тепловые нагрузки ИТ-оборудования (по данным нагрузки, а не TDP)?
- Уточнена ли геометрия: высота фальшпола, параметры перфорированных плит, конфигурация коридоров?
- Выполнена ли проверка входных данных по телеметрии (температуры, расход воздуха, загрузка CRAC/CRAH)?
- Проведена ли калибровка модели на фактических измерениях из зала?
- Учтены ли сценарии отказов (N+1, N+2, 2N) и переходные режимы?
- Используется ли цифровой двойник для анализа изменений в расстановке стойк, нагрузки или модернизации?
- Оценено ли влияние доработок на энергопотребление, PUE и тепловую устойчивость?