数据中心机房空调耗电平均占数据中心总耗电量的40%左右，随着国家十二五计划对节能减排的重视，对机房空调的节能性提出了更高要求。另一方面，高性能处理器的应用，使得单个机柜热密度大幅上升，机房局部过热问题尤为突出。那么，如何在机房设计前提前预知设计效果?如何比较不同设计方案的节能性?如何有效地解决机柜过热问题呢?制冷快报为大家介绍一种CFD仿真技术。

CFD是计算流体力学ComputationalFluidDynamics的简称，是目前国际上最先进的流动与传热仿真技术，被广泛应用于基础研究和工业设备研发领域。CFD技术通过现场评估、CFD建模、冷却评估、升级方案、能效比较和提交报告这几个环节，完成热仿真评估服务。

CFD机房热仿真评估服务，通过建立虚拟三维机房模型，仿真获得机房温度场和速度场等数据，获得合理的气流组织和科学的机房布局与散热方案。适用于新机房设计项目，老机房扩容与改造项目，机房热诊断及热问题分析;机房运行状态评估，安全预警等等。

针对具体机房设计方案，匹配和选择各种机房空调产品(机房空调机、高热密度解决方案、机柜空调机组、吊顶式空调机组、冷门、地板送风机组、风管送风系统等)。

CFD机房热仿真模拟的准确性，取决于建立模型的精确性。CFD求解算法上，佳力图采用k-ε湍流模型进行流动仿真，经过CFD业界几十年的实验验证，该模型求解精度能满足工程仿真要求。对新设计机房，采用机房CAD设计图样与设备设计参数，这些参数来源可靠，因而仿真准确度高。

对于正在运行中的机房，CFD会进行现场数据采集，确保数据可靠，仿真结果可信。下图是CFD机房热仿真结果与实际温度热学影像的对比，仿真结果与实际相符，仿真结果真实可信。

CFD仿真模拟结论：

距离空调机最远位置处的机柜也能获得足够冷量，满足设计要求。

空调制冷量利用率高于80%，绝大部分制冷量被有效地利用于机柜热负荷冷却，能源浪费少，符合节能设计要求。

增设地板送风机组，能进一步增加最远机柜的送风量，提高系统安全性。

设计分析：

通过CFD仿真，确认设计方案能够为距离空调机最远位置处的机柜提供足够的风量和制冷量;通过CFD仿真，尝试了多种解决方案(空调机，地板送风机组)应用的效果，为客户提供了多种选择;通过CFD仿真，提出了对特殊机房(狭长型房间布置和一长排机柜布置)的机房空调解决方案。

预测新机房热环境，确保设计方案满足运行和节能要求。不同数据中心对机房空调有不同的设计要求。如小型交换机房热功率不大(单个机柜热功率在5kW以下)，而大型刀片服务器机房的热功率很高(单个机柜热功率在5kW以上)，因此，在很多核心机房出现局部过热的情况——机房的局部温度超过设计要求。在机柜服务器功率较高的场合，空调设备选配不周和机柜布置不合理等因素都会造成冷量分配不均，气流组织不合理的现象，导致服务器死机、机房能耗增加。针对不同的应用场合和具体设计要求，需采用不同的空调解决方案。

利用CFD热仿真分析技术进行新机房设计，不会仅仅为满足机柜过热问题的要求而盲目增大总冷负荷，而会针对具体过热问题进行仿真，采用最为适合的解决方案，总冷负荷只是小幅增加。这样，在满足基本设计运行要求的同时也满足了节能要求，为用户节约了运行成本。

来源：机房专用空调 http://www.hiresair.com.cn/

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