如何模拟数据中心的气流？

Question

我有一个关于数据中心架构的想法，我相信它在被动冷却方面非常有效。

在向设计数据中心的公司提出建议之前，我需要进行气流模拟以确保这个想法与我所相信的一样好。

我读过几个气流模拟，但这些软件产品似乎需要多年的培训，而且专门针对与数据中心无关的特定行业（如飞机设计）进行了调整。

什么软件可以用于/适应这种情况？什么用于模拟数据中心中的气流？或者它更像是一种反复试验，没有事先的计算机模拟？

Answer 1

如果您在 Google 上搜索“计算流体动力学气流数据中心”，您会发现许多适合您需求的产品。将有各种价格和功能集，您需要单独查看它们以找到满足您确切需求的那些。我自己设计了非常大的数据中心，实际上我在讨论我们使用哪个数据中心时受到 NDA 的约束，因为它是为我们高度定制的，其中一些定制最终将成为其他客户代码主线的一部分，但无论哪种方式，这些都是非常棒的软件，它们的帮助超出您的想象。

Answer 2

数据中心设计曾经是大量的反复试验和“洪水冷却”（在热负荷上投入更多吨位的空调，直到东西停止过热）。

这是低效的，极其昂贵的，坦率地说，没有人再这样做了：要么使用“标准”数据中心设计（已知的体积和布局、估计的热负荷和平衡冷却），要么实际设计和设计房间用于高效冷却。

设计房间内的气流并不是一件容易的事（正如 Iain 所说，这确实是工程师的工作——最好是以前建造过数据中心并知道他们在做什么的人]。
有很多需要考虑的：

• 预期气流
• 遏制（保持热区和冷区分开）
• 需要原始冷却（“热负荷”）
• 热负荷分布（经常被忽视）
• 故障模式（以及如何优雅地处理它们）

（这只是热量/气流——也需要考虑人为因素）

由于Chopper3指出，使用这个工具CFD（计算流体力学）封装-其中许多是人们用于设计飞机同样的事情，正如你指出（是的，真正好的往往采取一些实质性的培训就可以使用好）。
还有一些专门针对数据中心设计——我个人使用了一个叫做CoolSim 的我发现它“足够”（我的其他大部分 CFD 经验来自工程课程、建模机翼等，我没有使用过任何其他特定于数据中心的工具，因此请考虑它的价值，这“不多”）。

您也不应该低估带着烟熏棒穿过房间的价值（尤其是在它上线后），看看房间里的机器对气流真正产生了什么影响。
^{（请记住先切断房间的烟雾传感器，并确保在重新打开它们之前没有传感器被触发。）}

除了建模软件之外，您还应该投资监控技术。几乎每台现代服务器内部都有一小群温度传感器，良好的 PDU/CDU 还能够支持报告温度和湿度的探测器。

这可以通过 SNMP 获取数据并将其输入监控软件（或自定义编写的东西）以生成数据中心温度的实时图，并允许您在“热点”实际成为问题之前确定它们。
根据您愿意花费多少时间（或现金），这可以是从简单的Page someone if the temperature is above X degrees警报系统到Here's a thermal map of the datacenter for the last 5 days, sampled every 30 seconds and time compressed. You see where the temperature dropped on Tuesday? That's the old SAN we decommissioned being powered off.