مدلسازی سه بعدی دینامیک سیالات محاسباتی سیستم سرمایشی پایین زن در یک مرکز داده نمونه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

2 استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

چکیده

از سال 1990 مراکز داده نقش مهمی در پیشرفت دو شاخه موازی سرویس های فناوری اطلاعات و ارتباطات مخابراتی داشته اند. سرمایش مراکز داده برای عملکرد آنها مهم بوده و بخش کلیدی در طراحی این تاسیسات دارد. با افزایش توان پردازشی، تولید گرما از سرورهای IT از مقادیر کم به مقادیر حدود 20 کیلووات در دهه های گذشته افزایش پیدا کرده است. این موضوع خصوصاً در رک های سرور بیشتر است. اتاق های سرور نیاز به پیشرفت در زمینه فناوری سرمایش داشته تا بتوانند بطورموثر با سخت افزارهای خود عمل کنند. این مطالعه در خصوص مدلسازی سه بعدی دینامیک سیالات محاسباتی یک مرکز داده نمونه با کلیه تجهیزات مربوطه می باشد. نتایج عددی با داده های تجربی موجود مقایسه گردیده و تطابق خوبی مشاهده شده است. نتایج نشان می دهد که مدلسازی الگوی سرمایشی به مهندس کمک می کند که میزان سرمایش مورد نیاز مرکز را براورد نمایند. مدلسازی پارامترهای فشار و سرعت نشان میدهد که آیا پدیده چرخش هوای گرم یا وجود هوای بازگشت شده به سیستم تولید سرمایش در اطراف راک های سرور وجود دارد یا خیر.

کلیدواژه‌ها


[1]  American Society of Heating Refrigerating and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE), Datacom Equipment Power Trends and Cooling Applications, TC 9.9 Committee, Atlanta, GA, 2005.
[2]  American Society of Heating Refrigerating and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE), Thermal guidelines for data processing environments expanded datacenter classes and usage guidance, American Society for Heating, Refrigeration and Air Conditioning, Atlanta, Georgia.
[3]  Patel C.D., Bash C., Belady C., Stahl L., Sullivan D, Computational fluid dynamics modeling of high compute density data centers to assure system inlet air specifications, The Pacific Rim/ASME International Electronics Packaging Technical Conference and Exhibition,IPACK2001-15622,2001.
[4]  Patel C.D., Sharma R., Bash C., Beitelmal M, Thermal considerations in cooling of large scale high compute density data centers, Intersociety Conference on Thermal and Thermomechanical Phenomena in Electronic Systems, pp. 767e776, 2002.
[5]  Schmidt R., Karki K.C., Patankar S.V, Raised data center: Perforated tile flow rates for various tile layouts, 9th Intersociety Conference on Thermal and Thermo mechanical Phenomena in Electronic Systems, 2004.
[6]  Schmidt R., Karki K.C., Kelkar K.M., Radmehr A., Patankar S.V, Measurements and predictions of the flow distribution through perforated tiles in raised floor data centers, The Pacific Rim/ASME International Electronics Packaging Technical Conference and Exhibition, 2001, IPACK2001-15728.
[7]  Radmehr A., Schmidt R., Karki K.C., Patankar S.V, Distributed leakage flow in raised-floor data centers, The Pacific Rim/ASME International Electronics Packaging Technical Conference and Exhibition, IPACK2005-73273, 2005.
[8]  Van Gilder J.W., Schmidt R, Airflow uniformity through perforated tiles in a raised-floor data center, The Pacific Rim/ASME International Electronics Packaging Technical Conference and Exhibition, IPACK2005-73375, 2005.
[9]  Rambo J, Joshi Y., Modeling of data center airflow and heat transfer: state of the art and future trends. Distributed and parallel database, special issue on high density data centers, Vol. 21, pp 193–22, 2007
[10]             U.S. Department of Energy, U.S. Data Centers save Energy Now, Industrial Technologies Program, DOE-Energy Efficiency and Renewable Energy, 2009.
[11]             Chao Lyu, Guangming Chen, Shuiquan Ye, Yueqin Liu, Enclosed aisle effect on cooling efficiency in small scale data center, 0th International Symposium on Heating, Ventilation and Air Conditioning, ISHVAC2017, Jinan, China, 19-22 October 2017.
[12]             Yogendra Joshi, Pramod Kumar, Energy efficiency Thermal management of Data Centers, chapter 8,pp 335-382, springer, ISBN 978-1-4419-7123-
[13]             Cho J.,  Shin S., Power and heat load of IT equipment projections for  new data center’s HVAC  system design, Journal of  the Society of  Air-conditioning and Refrigerating Engineers of Korea , Vol.24 (3), pp 212–217,2013.