SoSo CAD
Bilimsel makalePDF2022

Veri Merkezi Uygulamaları için Bir OCP Sunucusundan Basınç Düşümünün CFD Modellemesi

Özgün başlık CFD Modeling of Pressure Drop through an OCP Server for Data Center Applications

Energies (MDPI AG) · Aras Dogan, Sibel Yilmaz ve diğerleri

Oda ölçeğinde CFD için indirgenmiş (kompakt) bir sunucu modeli: sanal rüzgâr tünelinde tam çözümlenmiş OpenCompute sunucusunun basınç düşümü eğrileri, hücrelerin yalnızca yaklaşık %0,3'ünü gerektiren gözenekli bir blok için Darcy-Forchheimer katsayılarıyla uyduruluyor.

Belgeyi okuİndir (PDF, 5,8 MB)Özgün kaynağa git

CC BY 4.0 — atıf vererek paylaşabilirsiniz

Bu sayfada

Özet

Çalışma, hava soğutmalı veri merkezi simülasyonlarında sunucuların iç bileşenlerinden kaynaklanan türbülanslı basınç düşümünün hızlı ve doğru nasıl hesaplanacağını soruyor. Tam çözümlenmiş bir Open Compute Project (OCP) sunucusu OpenFOAM'da sanal rüzgâr tünelinde (5,98 milyon hücre, k-omega SST) bir dizi hava debisinde, hem fanlar duruyorken (pasif) hem fanlar dahil (aktif) çalıştırıldı. Sanal rüzgâr tünelinde giriş sunucunun 0,5 L yukarısında, çıkış L aşağısındaydı (L sunucu uzunluğu), %5 giriş türbülans yoğunluğu ve kayma yan duvarlarıyla.

Tam çözümlenmiş snappyHexMesh modeli 5,98 milyon hücre içerirken gözenekli ikame 20.352 hücrelik blok ağ kullandı, yani yaklaşık %0,3'ü. 0,003 ile 0,06 m³/s debilerde yirmi simülasyon yapıldı ve kararlı hal sonuçları zaman ortalamalı geçici sonuçlarla eşleşti. Uydurulan Darcy-Forchheimer katsayıları: pasif sunucu D = 782.803,905 ve F = 37,395; aktif sunucu D = 715.633,617 ve F = 24,788. Başlıca basınç kayıpları girişte, arka ısı alıcıda ve fanlar/çıkışta oluşuyor; en yüksek düşüş orada.

Literatürde sıkça kullanılan genel gözeneklilik varsayımları (gözeneklilik 0,5 ve hidrolik çap 0,55) çözümlenmiş basınç düşümü eğrisinden çok sapıyor; yani gözeneklilik katsayıları seçimi doğruluğu belirliyor. Gözenekli ve tam model belirsizlik indeksi düşük debide en büyüktü: 0,003 m³/s'de 0,6699 (pasif) ve 0,3725 (aktif), 0,06 m³/s'de 0,0451 (pasif) ve 0,1329 (aktif). Yazarlar katsayıları ve OpenFOAM vakalarını yayımlıyor.

Sınırlar: katsayılar tek bir OCP sunucu tasarımına özgü; başka sunucu geometrisi için yeniden türetilmeli. Düşük debide gözenekli modelin belirsizliği yüksek ve çalışma yalnızca basınç düşümünü ele alıyor, ısıl modelleme kapsam dışı.

Öne çıkan noktalar

  1. Sanal rüzgâr tünelinde giriş sunucunun 0,5 L yukarısında, çıkış L aşağısındaydı (L sunucu uzunluğu), %5 giriş türbülans yoğunluğu ve kayma yan duvarları.
  2. Tam çözümlenmiş snappyHexMesh modeli 5,98 milyon hücreli; gözenekli ikame 20.352 hücrelik blok ağ, yaklaşık %0,3'ü.
  3. 0,003 ile 0,06 m³/s debilerde yirmi simülasyon yapıldı; kararlı hal sonuçları zaman ortalamalı geçici sonuçlarla eşleşti.
  4. Uydurulan Darcy-Forchheimer katsayıları: pasif sunucu D = 782.803,905, F = 37,395; aktif sunucu D = 715.633,617, F = 24,788.
  5. Gözeneklilik 0,5 ve hidrolik çap 0,55 varsayan literatür yaklaşımı çözümlenmiş basınç düşümü eğrisinden çok sapıyor; gözeneklilik katsayıları seçimi doğruluğu belirliyor.
  6. Gözenekli-tam belirsizlik indeksi düşük debide en büyüktü: 0,003 m³/s'de 0,6699 (pasif) ve 0,3725 (aktif); 0,06 m³/s'de 0,0451 (pasif) ve 0,1329 (aktif).
  7. Başlıca basınç kayıpları girişte, arka ısı alıcıda ve fanlar/çıkışta oluşuyor; en yüksek düşüş fanlarda/çıkışta.

Tasarımda kullanımı

  • Oda ölçeğinde CFD'de sunucuyu gözenekli blok olarak modellerken gözeneklilik 0,5 gibi genel varsayımlar yerine çözümlenmiş basınç düşümü eğrisine uydurulmuş Darcy-Forchheimer katsayılarını kullanın.
  • Fanlı (aktif) ve fansız (pasif) sunucu için ayrı katsayılar kullanın (D = 715.633,617 ve 782.803,905); düşük debide belirsizliğin yüksek olduğunu not edin.
  • Sunucu hücre sayısını tam geometriye göre yaklaşık %0,3'e indirerek oda modelinde çok sayıda sunucu çözmeyi pratikleştirin.

Aylık bülten · ücretsiz

Referans listeniz güncel kalsın

Ayda bir: yeni eklenen kaynaklar, Türkiye mevzuatındaki değişiklikler ve yaklaşan veri merkezi etkinlikleri.

SoSo CAD

Soğutma kapasitenizi tasarımla birlikte kontrol edin

SoSo CAD’de zonların ısı yükünü, kullanılabilir kapasitesini ve en büyük ünite kaybındaki kapasite dengesini inceleyin.

Demo iste
SoSo CAD soğutma çalışma alanında zon yükleri ve kapasite dengesi

Kimler okumalı

Oda ölçekli CFD'de sunucu modelleri kuran veri merkezi termal mühendisleri ve araştırmacılar.

Belgenin bölümleri

  1. 1. Giriş
  2. 2. Yöntemler (2.1 Yönetici denklemler, 2.2 Hesaplama alanı, sınır koşulları ve ağ, 2.3 Sayısal yöntem)
  3. 3. Sonuçlar (doğrulama, zaman ortalaması, giriş koşulları)
  4. 4. Sonuçlar ve çıkarımlar

İlgili standartlar

  • OCP Open Rack

Belgeyi okuyun

ocp-server-pressure-drop-cfd-2022.pdf

PDF · 5,8 MB · İngilizce

CC BY 4.0 — atıf vererek paylaşabilirsiniz

İndir (PDF, 5,8 MB)Tarayıcıda aç

Belge, lisansı yeniden dağıtıma izin verdiği için özgün haliyle ve değiştirilmeden sunulmaktadır.

Yayın bilgileri

Yazarlar
Aras Dogan; Sibel Yilmaz; Mustafa Kuzay; Cagatay Yilmaz; Ender Demirel
Yayıncı
Energies (MDPI AG)
Yıl
2022
Cilt
15
Sayı
17
Sayfalar
6438
Belge dili
İngilizce
Kaynak türü
Bilimsel yayın
Erişim
Açık lisans — indirilebilir
Lisans
CC BY 4.0 — atıf vererek paylaşabilirsiniz
Lisans kanıtı
www.mdpi.com
Özgün lisans notu (İngilizce)

PDF p.1: Licensee MDPI; open access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution (CC BY) license.

Künye

Aras Dogan; Sibel Yilmaz; Mustafa Kuzay; Cagatay Yilmaz; Ender Demirel (2022). CFD Modeling of Pressure Drop through an OCP Server for Data Center Applications. Energies (MDPI AG). 15(17), 6438. https://doi.org/10.3390/en15176438

Hava akışıKabin

Konuyla ilgili etkinlikler

Etkinlik takvimini inceleyin

İçerik ve tüm hakları eser sahiplerine aittir. SoSo CAD yalnızca künye, kendi hazırladığı özet ve kaynağa bağlantı sunar; kaynakların içeriğinden sorumlu değildir.