Это старая версия документа!

CFD-моделирование в проектировании ЦОД

Раздел посвящён применению вычислительной гидродинамики (CFD) в проектировании и эксплуатации центров обработки данных. CFD используется для анализа воздушных потоков, распределения температуры, влияния инженерных систем и разработки цифровых двойников.

Основы и моделирование

Цифровые двойники и развитие

Схема применения CFD в ЦОД

flowchart TB classDef big font-size:12px,stroke-width:1.2px,padding:10px; A["Сбор данных (нагрузки, архитектура, климат)"]:::big --> B["CFD-моделирование воздушных потоков и тепла"]:::big B:::big --> C["Анализ зон перегрева и рециркуляции"]:::big C:::big --> D["Оптимизация размещения стоек и оборудования"]:::big D:::big --> E["Корректировка инженерных систем (HVAC, вентиляция)"]:::big E:::big --> F["Создание цифровых двойников для эксплуатации"]:::big

Таблица: задачи CFD в ЦОД

Направление	Применение	Результаты	Ограничения
Воздушные потоки	Анализ горячих/холодных коридоров, утечек и байпасов	Улучшение эффективности охлаждения	Требует точных входных данных
Тепловой режим	Оценка ΔT, «горячих точек», равномерности температур	Предотвращение перегрева оборудования	Ограничения по точности моделей
Вентиляция	Оптимизация работы вентиляторов, направляющих устройств	Снижение энергопотребления	Высокая сложность для больших залов
Влияние инженерных систем	Проверка работы кондиционеров, Чиллеров, CRAC/CRAH	Согласование мощности и распределения	Не учитывает всех эксплуатационных факторов
Цифровые двойники	Интеграция CFD с мониторингом и DCIM	Прогноз и оптимизация в реальном времени	Зависимость от качества телеметрии

Ключевые параметры CFD-моделей

Граничные условия — температура воздуха, скорость потоков, тепловые нагрузки стоек.
ΔT холодного/горячего коридора — ключевой индикатор эффективности охлаждения.
Airflow Containment Index (ACI) — показатель изоляции потоков.
Thermal Compliance Index (TCI) — соответствие рабочих температур стандартам ASHRAE.
Энергетические KPI — влияние на PUE и расход вентиляторной мощности.

Контрольные вопросы

Собраны ли достоверные данные о нагрузках и тепловыделении оборудования?
Построена ли модель холодных и горячих коридоров с учётом реальной геометрии?
Выполнена ли валидация CFD-модели по фактическим измерениям?
Используются ли цифровые двойники для прогнозирования и оптимизации?
Рассчитано ли влияние изменений (новые стойки, изменение нагрузки) на воздушные потоки?