خنک کننده اتاق سرور شامل 6 کابینت، شبیه سازی با انسیس فلوئنت

توضیحات

شرح پروژه خنک کننده اتاق سرور شامل 6 کابینت

در این پروژه یک خنک کننده اتاق سرور شامل 6 کابینت با استفاده از نرم افزار انسیس فلوئنت (ANSYS Fluent) شبیه سازی شده است. در واقع خنک سازی آن شبیه سازی شده است.

پارامترهای ضروری در طراحی اتاق سرور عبارتند از: کنترل دقیق محیطی، برنامه ریزی جریان هوا، سیستم های مهار آتش، راه حل های مدیریت کابل، منابع انرژی اضافی و امنیت فیزیکی
مدل فعلی با استفاده از نرم افزار ANSYS Design Modeler به صورت سه بعدی طراحی شده است. ابعاد اتاق و کابینت به ترتیب 7*4*2 متر و 1*0.6*1.8 متر می باشد. مش بندی این پروژه با نرم افزار ANSYS Meshing انجام شده است. نوع مش ساختار یافته است و تعداد سلول های محاسباتی آن 448000 می باشد.

روش های استفاده شده

برای افزایش کارایی و کاهش خطرات ناشی از افزایش دما در اتاق های سرور، محدوده ایمن ارائه شده توسط سازندگان در محدوده 10 تا 32 درجه است. بنابراین کاهش دما به زیر 10 درجه و افزایش دمای بالای 32 درجه باعث ایجاد شرایط ناپایدار در این اتاق ها می شود.
در این پروژه، دمای ورودی هوا 15 درجه و سرعت هوا 0.5 و 1 متر بر ثانیه می باشد. همچنین میزان تولید گرما در هر قفسه کابینت 400 وات در نظر گرفته شد. همچنین شش کابینت به عنوان منبع گرما در داخل اتاق سرور طراحی شد.
هدف این مطالعه دستیابی به ترکیب حرارتی پایدار در محدوده ایمن از نظر دما برای اتاق‌های سرور است. در این تحقیق از سیال هوا به عنوان سیال عامل استفاده شد و با توجه به غلبه همرفت اجباری بر اثر همرفت طبیعی، چگالی هوا ثابت فرض شد.

نتایج شبیه سازی پروژه خنک کننده اتاق سرور شامل 6 کابینت

در پایان فرآیند حل، کانتورهای دو بعدی و سه بعدی مربوط به دما و خطوط جریان به دست می آید. در این قسمت با مشاهده کانتور دما در مقاطع مختلف و نمودار حداکثر و میانگین دمای سیال نشان داده شد که شرایط دمای حداکثر کمتر از 32 درجه برآورده نمی شود. بنابراین با افزایش سرعت ورودی، این نقص را برطرف می کنیم. نمودار حداکثر و میانگین دمای توده سیال برای سرعت ورودی 1 متر بر ثانیه در طول محلول در شکل زیر نشان داده شده است. همانطور که مشخص است با افزایش سرعت حداکثر دما به محدوده امن اتاق سرور رسیده است. در نمودار زیر مشخص بود که حداکثر دما به محدوده 30 درجه رسیده است و افزایش سرعت بر خنک شدن بهتر رک ها تأثیر مثبت داشته است. شمارنده های زیر دما برای دو حالت با سرعت 0.5 و 1 متر بر ثانیه هستند.
برای 0.5 متر بر ثانیه:

برای 1 متر بر ثانیه: