APC使用流动仿真来解决数据中心的冷却问题

日期:2006-06-07

APC使用Flomerics公司的Flovent 计算流体力学软件诊断并且解决一个用户新数据中心的潜在过热问题


APC(American Power Conversion)公司使用仿真手段在安装设备之前评价比较不同的安装方案,以帮助诊断并且解决一个用户新数据中心的潜在过热问题。那些仿真结果显示即使是很短的时间,单独一台计算机机房空调(CRAC)的失效,就会导致客户的原始设计过热。“我们使用Flomerics公司的Flovent 计算流体动力学(CFD)软件来鉴定问题,找出它的根源,再开发能经得住任何一个单个空调设备的失效的新方案”,APC的高级应用工程师Ben Steinberg说。

Steinberg使用Flovent来建造了数据中心的几何模型,同时模拟了服务器和冷却设备的传热和流运属性。 “Flovent是专门为受热和冷却仿真应用而专门开发的软件,在评价数据中心散热时,它比普通的CFD 软件既更易于使用同时也更强大”,Steinberg说。“Flovent也配备了一支专门的工程师队伍,他们非常了解数据中心的散热,因此能提供极好的支持。”

就像所有的新数据中心一样, 它大量使用刀片服务器, 从而大大加强了计算能力, 与传统的服务器相比较,相同大小的空间可以放入更多的刀片服务器但是同时也产生更多的热。用户最初的设计将这些刀片服务器放成三排,每排有一个计算机机房空调(CRAC)。Steinberg首先进行了一次有全部计算机机房空调(CRAC)的稳态模拟,然后从模型上将计算机机房空调(CRAC)一个一个移除,再重新运行模拟。结果显示当一个特别的CRAC单位被除去时,温度迅速升到不能接受的90°F。

 

Steinberg建议将刀片服务器的安放排数由3排改为4排,同时为第4 排设备增加第4 个CRAC单位。他指出第4 个CRAC单位将使得各排服务器之间的热通道的两边各提供一个CRAC单位,互为备份,以防任何一个失效。 为了证实这个设想的方案,Steinberg修改了Flovent 模型,增加了第4 排设备和第4个 CRAC。结果显示,不管CRAC 除去哪个,整个数据中心的温度都保持在安全的75°F 到80°F之间的水平。Steinberg让用户看这些结果,用户决定使用这种新方案并从APC那里购买4 个CRAC。

 

“如果采用传统的方法,在数据中心安装好设备,然后进行试验,最后发现在设备发生故障的情况下服务器无法得到良好的散热,试验的花费将会很大”,Steinberg说。 “但是如果让用户的数据中心因为散热问题而损坏,代价会更昂贵。这时,我们会建议进行数值仿真。仿真提供了快速并相对便宜同时能够准确评价数据中心散热性能的方法,在不需要太多时间和花费的情况下就可以评价各种方案的优劣。”

 

 

 

FLOMERICS

FLOMERICS公司创立于1988年,是全球第一个开发专门针对电子设备热设计仿真软件的公司,自1989年推出FLOTHERM电子热分析软件以来就一直居于市场领导地位并引领该行业的技术发展。目前FLOMERICS公司还是一家在伦敦股票交易所上市的高技术软件公司。在1999年,FLOMERICS公司还兼并了在时域电磁场分析方面全球领先的KCC软件公司,推出了全球首个系统结构级电磁兼容仿真软件FLO/EMC,目前FLO/EMC和FLOTHERM软件已实现完全无缝和同一界面的协同设计,可共享几何模型,令结构设计工程师可以快速方便地全面分析系统的散热与电磁兼容性这一对矛盾并得出符合二者要求的设计方案。

作为电子热分析领域技术的领导者和标准制定者,FLOMERICS公司拥有业内数量最大的电子热分析专家队伍,FLOTHERM不但是全球第一套专业电子散热分析软件,也是目前唯一拥有参数化和目标驱动优化设计功能、全球标准IC封装热分析模型库(Flopack)及CAD模型自动热等效简化功能的软件,其中Flopack芯片封装热分析模型已被美国JEDEC组织考虑作为全球唯一的IC标准热模型。FLOMERICS公司一直并会继续领导全球电子散热设计技术的发展。

Flo/EMC是目前全球唯一专业面向系统级电磁兼容分析的仿真软件。FLO/EMC采用先进的时域传输线矩阵法(TLM),只需要一次求解就可以得到系统在整个频域的响应曲线。它非常适合进行系统和子系统级的屏蔽效能分析、辐射性能分析以及散射参数分析。可以直接获得时域响应曲线、屏蔽效能曲线、三维的空间电磁场分布图及随相位和空间位置变化的动态效果图、表面电流分布图以及辐射方向图等分析结果。

依据独立的第三方调查显示,目前全球80%以上的电子产品散热及EMC设计工程师都在依靠本公司的FLOTHERM & Flo/EMC软件进行电子散热与电磁兼容性设计与分析…,客户包括大型跨国电气产品制造商、全球所有位于前十位的PC/工作站/大型计算机制造商、所有主要的电信交换设备和网络设备制造商、所有主要的半导体制造商以及航空航天及军事领域内最主要的供应商。

FLOMERICS公司在全球40几个国家和地区都有分支机构或分销商从事市场与技术支持,其中英国、美国、法国、德国、意大利、瑞典、中国、日本、韩国、新加坡、印度等地区都拥有全资分支机构,覆盖了全球所有主要的电子生产、研发地区。

 

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