CFD建模
人們希望通過CFD評估機房容量管理的量化結果,而不是僅僅爲了建模,通過採用CFD建模來爲數據中心項目帶來價值平衡。
首先查看一下其應用動機。以下的數據中心設計指南提出了數據大廳區域內的CFD建模:
•CFD被提名爲“測試各種設計佈局和配置的可行方案”(ASHRAE這樣數據通信設備中心設計考慮,第二版)。
“爲了獲得最佳結果,需要結合使用CFD建模系統和電力和冷卻功能”(ANSI / BICSI 002 - 2014數據中心設計和實施最佳實踐]。
•考慮用於大型數據中心的計算流體動力學(CFD)模型,以優化電信路徑、空調設備,設備外殼,迴風口,通風口和通風磚的位置(TIA標準TIA - 942 a數據通信基礎設施標準中心,2012年8月)。
這些建議是促進機房空間CFD建模作爲最佳實踐的強勁的推動力,並提示將CFD建模應用於數據中心機房空間(如測試和優化設計)所帶來的益處。但是這些建議也提出了以下幾個關鍵問題:採用CFD分析是否會產生這些好處,這些好處究竟是什麼?
要回答這些問題,需要考慮CFD建模本身.CFD建模軟件是一個可以預測數據中心氣流和溫度分佈的一組方程的工具。該工具將由CFD從業人員根據應用來量身定製。
在ASHRAE這樣rp - 1133”如何驗證和報告室內環境建模CFD分析”或CIBSE AM11”建築性能建模”內容中可以找到CFD建模應用於環境建模的指導。儘管這些文件提供了關於應用CFD的內容,但這個指導並不是針對機房空間的氣流模型的。
ASHRAE這樣研究項目rp - 1675”數據中心CFD建模指南“預計將產生數據中心特定的指導方針和基準,這將有益於此類應用。此外,使用數據中心特定的CFD軟件可以明確幫助捕獲關鍵的建模方面,例如泄漏路徑或地磚。這足以獲得數據中心機房空間的CFD建模的價值嗎?
在專家看來,獲得CFD建模價值的關鍵在於,如果不是爲了獲得差價合約報告而進行的,CFD實踐者對項目的理解並這種理解轉化爲正確模型的能力。在這方面,可以採用從環境模型開發和評估中的十個迭代步驟中獲得靈感的方法。在進行建模之前,確定以下內容並與項目團隊分享:
(1)建模目的。
(2)性能指標和驗收標準。
(3)模型的關鍵特性。
在數據大廳設計的背景下,CFD建模目的通常是確認冷卻系統是否能夠向它設備輸送足夠的空氣。其性能指標可以基於它設備入口空氣溫度,機櫃前端溫度或服務等級協議(SLA)中指定的溫度傳感器位置。這種模型的關鍵特徵之一是確保它捕獲冷卻系統設計中使用的元素,並因此與設計基礎保持一致。
雖然這不一定會改善建模本身,但它確保進行建模的人員對模型的意圖有着透徹的理解,並且在開發模型時能夠捕捉到這個意圖。這也使得CFD建模研究成爲關於數據大廳氣流管理的一些關鍵方面的討論:平衡冷卻氣流的需求和供應,空氣泄漏管理,控制策略。而這些將成爲討論優化策略的共同基礎,例如用於氣流管理的冷卻單元和擋板的定位。
在許多情況下,還需要討論研究的情景。這個討論集中在諸如“這是最壞情況”,還是“這種故障情況有多大可能”等問題上,雖然建模用於量化影響及其嚴重性,但對概率的評估超出了團隊的建模和參與範圍,客戶需要明確界定風險水平。根據當時可用的信息,這是決定是否在部分負載或在完全佔用空間下分析機房空間的決定。
數據大廳CFD建模研究的價值在於如何建立設計的信心。根據人們的經驗,這是通過對建模進行教育來實現的,不僅包括其優點,還包括其侷限性。當CFD建模工具以這種方式接近時,它提供了很多對氣流和冷卻特徵的獨特見解。
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