中源广科拍了拍你，一起了解数据中心机房里的那些物理量

某数据中心机房长11.2m，宽8.9m，高5.4m，机柜采用背靠背方式安装，形成冷热气流组织。机房采用下送上回送风方式，空调出风风量39000CMH,出风温度18℃，机柜发热量为6KW。通过Clabso软件对数据中心机房进行模拟。

依据该机房的设计图纸及实际情况，首先进行精确建模，建立模型如图1所示。在空调房间中，经过空调系统处理过的空气，经送风口进入空调房间，与室内空气进行热质交换后由回风口排出，空气的进入和排出，必然要引起室内空气的流动。不同使用要求的空调房间，往往也要求不同形式的气流组织。如图所示。

图1  计算模型图

（a）整体速度矢量图

（b）截面速度矢量图

图2  机房速度矢量图

（a）整体速度分布云图

（b）截面速度分布云图

图3   机房速度分布云图

由图可知:

1、气流从空调的出风口送出，在机房地板下流动，比较容易分布到房间的各个角落。

2、通过速度矢量图可以看出，由于受到天花板的阻挡，气流在机柜上方位置产生了旋涡，引起压力损失。

3、通过速度分布云图可以看出，机房各区域内风速差异明显，风速为0.1~0.5m/s，通风通道风速高于其他区域。

我们对该机房开放冷通道和封闭冷通道两种方案进行温度模拟。封闭冷通道主要是对通道两端入口用双 开门封闭，通道上方用顶板封闭，由此形成的相对封闭的通道空间，大大提升冷/热空气利用率，提高空调制冷效果。

图4   封闭通道展示图

图5  开放通道温度剖面图

图6  封闭通道温度剖面图

图5和图6是在中间一排机柜的温度剖面图，从温度分布来看：

1. 整体温度封闭通道要低于开放通道。

2. 几个位置的温度仍然比较高。

图7  开放通道温度分布图

图8  封闭通道温度分布图

图7和图8是机柜排布方向的截面温度分布图，从温度分布来看：

1. 整体温度封闭通道要远低于开放通道。

2. 封闭通道温度的分布比较良好。

3. 中间机柜仍然有较大的局部热量累计。

CFD技术可以应用于解决实际运维过程中遇到的机房冷却问题，为运维优化提供决策依据。本文应用CFD技术解决了机房气流组织不合理，机房冷通道通风地板通风量不均匀等问题。除了以上所涉及的场景外，在日常运维中CFD技术还有诸多应用实践。