هندسة مراكز البيانات باستخدام ديناميكيات الموائع الحسابية
الصفحة الرئيسية » مركز البيانات » هندسة مراكز البيانات باستخدام ديناميكيات الموائع الحسابية
تحسين أداء المناخ لمراكز البيانات باستخدام محاكاة ديناميكيات الموائع الحسابية
- تعمير الأزقة الحارة والباردة
- التحقق من صحة درجة حرارة الهواء القصوى عند مدخل الجهاز
- توصيات بشأن درجات حرارة الماء المثلج
- دراسة سيناريوهات الفشل الحرجة
- تحديد تدفقات الهواء الالتفافية وإعادة تدوير الهواء
- تحسين توزيع الهواء وكفاءة التبريد
- تحديد الأبعاد الدقيقة لتخطيط الشبكة
- تحسين وضع أنظمة مناولة الهواء والتحكم الأمثل فيها
- دراسة نقاط ضبط أنظمة معالجة الهواء.
ما هي استخدامات محاكاة ديناميكيات الموائع الحسابية لمراكز البيانات؟
فهم التفاعل بين أنظمة تكييف الهواء المختلفة في مراكز البيانات
تُستخدم نمذجة ديناميكيات الموائع الحسابية عادةً خلال مرحلة التصميم لتحليل أحجام المنشآت. توفر المحاكاة الحاسوبية معلومات حول العلاقة بين تشغيل أنظمة تكييف الهواء والتغيرات في الحمل الحراري لمعدات تكنولوجيا المعلومات. وبفضل هذه المعلومات، يستطيع موظفو تكنولوجيا المعلومات وموظفو الموقع تحسين كفاءة تدفق الهواء وزيادة قدرة التبريد إلى أقصى حد.
تضم مراكز البيانات وغرف الخوادم مجموعة واسعة من المعدات والأنظمة. ويؤدي وجود العديد من الأنظمة الفرعية، مثل صفوف معدات التخزين والشبكات، ومعدات تحويل الشبكة، والخوادم عالية الكثافة، إلى تعدد مصادر الحرارة وأنظمة تكييف الهواء. ونتيجة لذلك، يُعد فهم كيفية تفاعل هذه الأنظمة المختلفة وتأثيرها على توزيع الهواء وضغطه داخل الغرفة أمرًا بالغ الصعوبة.
تتيح لنا أساليب النمذجة الحاسوبية لدينا، ولا سيما أدوات ديناميكا الموائع الحسابية (CFD)، تحليل هذه الخيارات بالتفصيل وتمثيل توزيع درجة الحرارة وسرعة انتشار التدفق والضغط الجوي في المساحات المختلفة بيانياً.
إن نمذجة ديناميكيات الموائع الحسابية ليست حلاً بسيطاً للمشكلة، بل هي تطبيق عملي يمكن أن يساعد في تحسين الفهم الشامل للمشروع أو استكشاف كيفية تقليل تكاليف التشغيل لمنشأة قائمة.
من ناحية أخرى، يسمح ذلك بالتحقق من صحة تحديد الحجم المناخي لغرفة تتكون من خوادم عالية الكثافة في سيناريو متطرف عن طريق المحاكاة.
فيما يلي المزايا التي يمكن الحصول عليها من استخدام نمذجة ديناميكيات الموائع الحسابية في تصميم غرفة الخوادم، أو عند تحليل مركز البيانات أثناء التشغيل.
اختبار الفرضيات المتعلقة بتشغيل أنظمة التبريد (CRAH) في غرفة الخوادم
- إدارة الأزمات – هل ستكون مكيفات الهواء الاحتياطية قادرة على التعامل مع الحمل في حالة تعطل أحد مكيفات الهواء الرئيسية؟
- تخطط الشركة لتقنية المحاكاة الافتراضية للتطبيقات؛ ماذا يحدث إذا أضفت مصفوفة كثافة جديدة؟
- هل سيعمل مركز البيانات بكفاءة أكبر إذا تم وضع معدات تكنولوجيا المعلومات بشكل مختلف؟
- هل سيعمل مركز البيانات بكفاءة أكبر إذا تم تغيير نظام التبريد؟
- ماذا يحدث إذا ارتفعت درجة حرارة الهواء الداخل إلى جهاز الكمبيوتر؟
- ماذا يحدث إذا ارتفعت درجة حرارة الماء المبرد الذي يتم تزويده إلى وحدة التبريد والتدفئة؟
- هل نظامي قابل للتطبيق أصلاً؟
التوأم الرقمي – مركز البيانات
نهجنا البحثي المتكامل
التصميم الأولي: دراسة سيناريو الأزمة
عندما يعمل مهندس من شركة EOLIOS متخصص في تصميم مراكز البيانات مع فريقكم، فإنه قادر على حلّ تحديات تصميم مراكز البيانات . علاوة على ذلك، تضمن خبرتنا الواسعة في أنظمة التحكم بالمناخ لهذا النوع من المرافق تحقيق النتائج المرجوة وتجنّب أي مشاكل محتملة للعميل.
والأهم من ذلك، أنه من خلال محاكاة سيناريوهات الأزمات ، يمكن تجنب المتغيرات غير المعروفة وعواقب المشاكل (انقطاع التيار الكهربائي من المورد) منذ البداية.
باستخدام نمذجة ديناميكيات الموائع الحسابية (CFD) في مرحلة التصميم، يمكن تحسين أنظمة الطاقة والتبريد قبل الإنشاء وقبل الاستثمار في المشروع. تتيح هذه النمذجة للعاملين في الموقع والمتخصصين في تكنولوجيا المعلومات التحقق من وظائف النظام في جميع ظروف الأزمات، مما يقلل من مخاطر الأعطال أثناء التشغيل.
نحن ندرس سيناريوهات إعادة تشغيل معدات السلامة ، وقصور الحلقة ، وارتفاع درجة الحرارة لحساب درجات الحرارة القصوى في جميع النقاط في الفضاء ولتحديد خوادم الكمبيوتر الأكثر عرضة للخطر .
لماذا يتم إجراء محاكاة ديناميكا الموائع الحسابية لمركز بيانات؟
نمذجة ديناميكيات الموائع الحسابية: أداة أساسية لتصميم غرفة الخوادم الأمثل
يُؤتي الاستثمار الأولي في نمذجة ديناميكيات الموائع الحسابية ثماره أضعافاً مضاعفة . إذ تُتيح هذه النمذجة الحصول على صور ثلاثية الأبعاد بسيطة وسهلة الفهم لجميع أصحاب المصلحة في المشروع، ويمكن تحليلها من خلال النظر في كل من الصور الثابتة ومقاطع الفيديو الديناميكية.
إذا لزم الأمر، فإن المعلومات محمية، لأن ملفاتنا لا يمكن قراءتها إلا على مشغلات الوسائط التي تم تثبيت برنامج تشغيل خاص بها مقدم من EOLIOS.
تُظهر هذه الخرائط ثلاثية الأبعاد المرمزة بالألوان لغرف الخوادم توزيع الحرارة وسرعة الهواء والضغط داخلها، مما يسمح لنا بتحديد المناطق التي تحتاج إلى تحسين أو إعادة تصميم كاملة . خلال مرحلة التصميم، نقوم عادةً بتحسين موضع فتحات التهوية الأرضية لضمان تدفق هواء متسق عبر جميع الخوادم.
“يمكن أن يختلف تدفق الهواء عبر شبكة أرضية تقنية مرتفعة بأكثر من 50% اعتمادًا على موضعها وتكوين الغرفة ومسافتها من أنظمة تكييف الهواء.”
بعد إجراء التعديلات الكلية (تخطيط الغرفة، الممرات الساخنة والباردة)، يمكن تحسين وثائق التصميم بإجراء التعديلات النهائية (تحديد أحجام فتحات التهوية، وحجم وحدة تكييف الهواء). وأخيرًا، يتم التحقق من موثوقية النظام باستخدام محاكاة عابرة ، تحاكي سيناريوهات فشل نظام التبريد.
يمكن استخلاص النتائج والتوصيات من المعلومات المستقاة من السيناريوهات العابرة لتوفير بيئة تشغيل آمنة وموثوقة لاستثمارك في تكنولوجيا المعلومات. وبالتالي، تقدم خدمات نمذجة ديناميكيات الموائع الحسابية (CFD) من EOLIOS قيمة مضافة كبيرة للمستثمرين ومكامل الأنظمة، وكذلك للمستخدمين النهائيين، الذين يحصلون على صورة واضحة للمخاطر التي يواجهها مركز بياناتهم.
لماذا إجراء محاكاة CFD خارجية لمركز البيانات؟
تحديد خسائر الطاقة في الظروف القاسية
تُعد مراكز البيانات مواقع ذات كثافة عالية جدًا في سحب الحرارة. ويؤدي تقاسم الأنظمة، وتكديس غرف الخوادم، والزيادة المستمرة في استهلاك الطاقة لخزائن الخوادم، إلى تبديد حرارة هائل على السطح. ونظرًا لأن مساحة سطح التبديد محدودة بأبعاد المبنى، ينتج عن ذلك تركيز عالٍ جدًا لأنظمة تكييف الهواء على السطح، مما يُؤدي إلى خطر كبير لانقطاع التيار الكهربائي، أو حتى حدوث أعطال متتالية في النظام، خلال الظروف الجوية القاسية.
في درجات الحرارة المرتفعة للغاية، أو أثناء انقطاع التيار الكهربائي في الموقع، يمكن أن تؤدي أعمدة الهواء شديد السخونة الناتجة عن أنظمة التبريد إلى انخفاض حاد في قوة التبريد، أو حتى إلى إغلاق متسلسل لأنظمة السقف مما يؤدي إلى فشل عام في الموقع.
تسمح دراسات ديناميكيات الموائع الحسابية الخارجية لمراكز البيانات بدراسة مخاطر فقدان الطاقة وتحسين تصميم أنظمة التبريد على أسطح المباني .
دراسات حول مخاطر التلوث في المباني
في الوقت نفسه، من الممكن التحقق من أن الأبخرة (NOx) المنبعثة من مجموعات المولدات لا يتم التقاطها بواسطة وحدات معالجة الهواء الموجودة على السطح، مما قد يؤدي إلى تلوث الهواء في المكاتب.
اكتشف المزيد حول هذا الموضوع:
حلولنا المحددة لمراكز البيانات :
دراسة التخزين الحراري
اكتشف المزيد
هندسة مراكز البيانات باستخدام ديناميكيات الموائع الحسابية
اكتشف المزيد
محاكاة حريق مركز البيانات
اكتشف المزيد
محاكاة CFD الخارجية لمراكز البيانات
اكتشف المزيد
الدراسة الحرارية للمباني الفنية
اكتشف المزيد
دراسة تأثير مراكز البيانات على الجزر الحرارية الحضرية
اكتشف المزيد
تصميم التوأم الرقمي لمركز البيانات الخاص بك
اكتشف المزيد
التدقيق والتشخيص والنمذجة ثلاثية الأبعاد لمراكز البيانات الحالية
اكتشف المزيد
تحسين الطاقة وحساب PUE لمراكز البيانات
اكتشف المزيد
التكليف: دراسة ونمذجة CFD لبنوك الأحمال
اكتشف المزيد
هندسة مراكز البيانات
تأسست شركة EOLIOS Ingénierie في الأصل في فرنسا، وهي شركة استشارية مرجعية للمحاكاة الحرارية والهوائية لمراكز البيانات في أوروبا والعالم. تدعم الشركة المشغلين والمصممين وأصحاب المشاريع في كل مرحلة من مراحل حياة مركز البيانات: التصميم أو التحسين أو التجديد أو التوسعة.
من خلال الجمع بين الخبرة العلمية المتطورة وأدوات المحاكاة الحديثة والمعرفة المتعمقة بالنظام البيئي لمراكز البيانات، تُعد EOLIOS Ingénierie شريكاً موثوقاً به لضمان توافر البنى التحتية لتكنولوجيا المعلومات وأمنها وأداء الطاقة فيها، مع توقع مشاكل الاستدامة.
EOLIOS
باريس – لندن – لندن – ميلانو – ميونخ – مدريد – وارسو – الدار البيضاء – الإمارات العربية المتحدة – الولايات المتحدة الأمريكية