Zewnętrzna symulacja CFD centrum danych — recyrkulacja na dachu
Strona główna/Centra danych/Zewnętrzna symulacja CFD/Data center — D14 — zewnętrzne

Data center — D14 — zewnętrzne.

Analiza CFD plum termicznych data center w Mediolanie: wyrzut z agregatów prądotwórczych, wpływ na budynki sąsiednie i strefy ciepła na dachu.

Projekt
Data center — D14 — zewnętrzne
Rok
2022
Klient
nd.
Lokalizacja
Mediolan (Włochy)
Typologia
Centra danych
Omów projekt

Analiza plum termicznych data center w Mediolanie

EOLIOS Ingénierie przedstawiło obraz warunków termiczno-przepływowych plumy termicznej data center oraz agregaty prądotwórcze sąsiednich centrów danych, aby zabezpieczyć chłodzenie na dachu.

Najważniejsze. Zewnętrzna analiza CFD data center w Mediolanie: plumę wyrzutową generatorów zestawiono z urządzeniami na dachu, przy profilu wiatru odtworzonym jak w tunelu aerodynamicznym, na otoczeniu miejskim o promieniu 300 m. Wynik: plumy mają wpływ daleki, ale w sąsiedztwie wyrzutów nie występuje istotny obieg zamknięty. Bardzo duża gęstość zabudowy technicznej tworzy jednak kilka stref ciepła na dachu, skorygowanych optymalizacją rozmieszczenia.

300 m
zamodelowane otoczenie miejskie
Brak istotnego obiegu
powietrze zasysane w dolnej części
Przed / po
optymalizacja dachu
Mediolan · Włochy Pluma generatorów Profil wiatru typu tunel aerodynamiczny Otoczenie 300 m Sąsiednie centra danych Zewnętrzne CFD

Przedmiot analizy

Analiza bada plumę wyrzutową szeregu generatorów względem urządzeń na dachu data center. Cel: ustalić, czy wyrzut z tych urządzeń może zanieczyścić powietrze nawiewane poszczególnych urządzeń, oraz zmierzyć jego wpływ na budynki sąsiednie.

W tym celu nasi inżynierowie symulują metodą obliczeń numerycznych CFD zachowanie termiczno-przepływowe zjawisk zachodzących na zewnątrz modelu.

Definicja · pluma termiczna

Objętość ciepłego powietrza wyrzucona przez źródło (agregat prądotwórczy, urządzenie na dachu), która unosi się i odkształca pod działaniem wyporu i wiatru. Jej tor decyduje o ryzyku ponownego zassania przez układy sąsiednie i o wpływie na otoczenie.

Profil wiatru i atmosferyczna warstwa graniczna

Przy modelowaniu CFD kształt pionowego profilu prędkości wiatru ma znaczenie rozstrzygające. Zależy on przede wszystkim od szorstkości powierzchni, czyli od hamującego działania budynków, drzew i przeszkód stawiających opór przepływowi przy powierzchni. W całej grubości atmosferycznej warstwy granicznej prędkość wiatru rośnie wraz z oddalaniem się od gruntu.

Aby uwzględnić ścinanie wiatru, analiza korzysta z metodyki zbliżonej do fizycznego tunelu aerodynamicznego: otoczenie miejskie odtworzono w promieniu 300 m wokół obiektu, z profilem prędkości zależnym od obiektu.

Definicja · atmosferyczna warstwa graniczna

Strefa atmosfery przy gruncie, w której wiatr jest hamowany i ścinany przez rzeźbę terenu i zabudowę. Jej wierne odtworzenie decyduje o realizmie prędkości wiatru przyjętych w modelu.

Cyfrowy bliźniak obiektu — prezentacja analizy CFD

Symulacja zewnętrznych zjawisk termiczno-przepływowych

Symulacja CFD pokazuje, że plumy termiczne mają wpływ daleki poza strefą emisji. Ogólnie jednak w bezpośrednim sąsiedztwie wyrzutów nie występuje istotne zjawisko obiegu zamkniętego, które mogłoby spowodować wyłączenie urządzeń: powietrze nawiewane jest prawidłowo zasysane w dolnych częściach i odprowadzane na wysokości.

Te wnioski były cenną pomocą dla zespołów projektowych przy sprawdzeniu, że rozmieszczenie układów chłodzenia nie tworzy stref recyrkulacji, także wobec skutków wyspy ciepła na budynkach sąsiednich.

Definicja · obieg zamknięty (recyrkulacja)

Ponowne zassanie przez układy chłodzenia części ciepłego powietrza, które właśnie wyrzuciły. Podnosi temperaturę na ssaniu i obniża dostępną moc; jego brak potwierdza właściwe rozmieszczenie urządzeń.

Analiza termiczno-przepływowa CFD data center — powietrze zewnętrzne 4 °C

Strefy ciepła na dachu i optymalizacja

Symulacja prowadzona na całym modelu pozwala na jednoczesną analizę wielu zjawisk. Wykazuje, że bardzo duża gęstość zabudowy technicznej powoduje pewne strefy ciepła na dachu: urządzenia najbardziej niekorzystnie położone, w części środkowej, mogą zasysać powietrze poza swoim zakresem pracy, co jest zagadnieniem bliskim przegrzaniami wewnętrznymi.

Mapa temperatury na dachu przed optymalizacją data center D14
Strefy ciepła na dachu — przed optymalizacją
Mapa temperatury na dachu po optymalizacji data center D14
Strefy ciepła na dachu — po optymalizacji

Porównanie map temperatury przed i po pokazuje skutek zoptymalizowanego rozmieszczenia układów chłodzenia: zasysanie ciepłego powietrza wraca w zakresy dopuszczalne.

Do zapamiętania. Nawet bez istotnego obiegu zamkniętego duża gęstość urządzeń tworzy miejscowe strefy ciepła. CFD prowadzona od etapu projektu potwierdza rozmieszczenie urządzeń i zabezpiecza ich zakres pracy.

Rozwiązania i wkład CFD

Dzięki wnioskom z analizy zespołom projektowym zaproponowano rozwiązania właściwe, aby rozwiązać te zagadnienia. symulacja CFD pozwala analizować, sprawdzać i poprawiać ewentualne błędy już na etapie projektu: metoda szybka i dokładna, która oszczędza czas i koszty, zapewniając wyniki konkretne i wiarygodne. Wprowadzenie CFD już w fazie projektu to gwarancja uniknięcia przyszłych problemów.

Doświadczenie: zewnętrzna symulacja CFD dla centrów danych
FAQ

Zewnętrzne CFD data center D14 — Twoje pytania

Pluma, profil wiatru i strefy ciepła na dachu: odpowiedzi na pytania operatorów i zespołów projektowych.

Jaki był cel zewnętrznej analizy CFD data center D14?

Zbadanie plumy wyrzutowej szeregu generatorów względem urządzeń na dachu, ustalenie, czy ten wyrzut może zanieczyścić powietrze nawiewane urządzeń, oraz zmierzenie jego wpływu na budynki sąsiednie, jak w naszym projekcie siostrzanym data center PA 22.

Dlaczego modeluje się otoczenie miejskie w promieniu 300 m?

Pionowy profil prędkości wiatru zależy od szorstkości powierzchni (budynki, drzewa, przeszkody). Odtwarzając otoczenie miejskie w promieniu 300 m wokół obiektu i profil prędkości zależny od obiektu, analiza oddaje ścinanie wiatru jak w fizycznym tunelu aerodynamicznym.

Czy na data center D14 zaobserwowano obieg zamknięty?

Plumy termiczne mają wpływ daleki poza strefą emisji, ale w bezpośrednim sąsiedztwie wyrzutów nie występuje istotny obieg zamknięty, który mógłby wyłączyć urządzenia: powietrze nawiewane jest prawidłowo zasysane w dolnych częściach i odprowadzane na wysokości.

Co ujawnia duża gęstość urządzeń na dachu?

Bardzo duża gęstość zabudowy technicznej powoduje pewne strefy ciepła na dachu. Urządzenia najbardziej niekorzystnie położone, w części środkowej, mogą zasysać powietrze poza swoim zakresem pracy, co koryguje optymalizacja rozmieszczenia.

Co wnosi CFD na tym etapie projektu?

Symulacja CFD pozwala analizować, sprawdzać i poprawiać możliwe błędy już na etapie projektu. Szybka i dokładna, oszczędza czas i koszty, zapewniając wiarygodne wyniki przed realizacją.

Podsumowanie

Filmowe podsumowanie analizy

Zewnętrzna analiza CFD data center D14 w Mediolanie: pluma termiczna agregatów prądotwórczych o temperaturze 50 °C, wpływ na urządzenia na dachu i na budynki sąsiednie. Symulacja potwierdza brak istotnego obiegu zamkniętego i wskazuje strefy ciepła związane z gęstością zabudowy.

Filmowe podsumowanie analizy · EOLIOS Ingénierie
Zobacz inne projekty

Nasze pozostałe projekty data center.

Wszystkie projekty
Poznaj dziedzinę

Centra danych: zwiedzaj dalej.

Specjalizacje CFD, zrealizowane projekty i opracowania techniczne: cała dziedzina centrów danych w jednym miejscu.

CFDInżynierowie eksperci
20+Kraje działalności
B+RBadania i innowacje