项目与研究

个人项目 · 2026.7-2026.10

数据中心热管理
仿真与运维分析

面向冷却设备检修,我建立六机柜热流模型,比较送风量、机柜负荷和冷却路径变化下的温度与流场。

COMSOL 6.2Java APIPython

机房模型
6个机柜
冷却条件
4种条件
监测数据
32个测点
01

项目背景

评估停用一路冷却
对机柜温度的影响

我用两路供风、六个机柜搭建仿真场景,比较减少送风、调整机柜负荷和停用一路冷却后的温度变化。

房间尺寸
6 × 5 × 3 m
机柜总负荷
30 kW
送风温度
20°C
正常供风量
3.6 m³/s
六机柜俯视布局、中央进风通道及送回风端口高度
冷风从低处送入,热风从高处回流;机柜从中央通道进风。
02

我的工作

  1. 01

    建立机房热流模型

    用 COMSOL 搭建六机柜、两路供风的机房模型,设置机柜负荷、材料和送回风边界,计算空气流动、传热及浮力影响。

  2. 02

    设计并计算四类工况

    以正常供风为对照,分别调整总风量、机柜负荷分布和冷却路径。完成四类工况的 0–23 s 瞬态计算,对比进风温度与局部高温区域。

  3. 03

    编写自动化计算程序

    用 Java API 完成建模、求解和数据导出,用 Python 管理计算任务,核对保存时刻、温度单位与数据完整性,并生成对比图表。

  4. 04

    整理监测数据与维护流程

    将温度、流量数据对应到 8 个设备对象、32 个测点,汇总 3072 条仿真记录。按机柜温差整理异常、问题和风险,形成维护与变更流程。

03

分析结果

停用一路冷却时,机柜温度更高

仿真 23 s 时,R4 平均进风温度较正常供风升高 11.71°C;R5 进风温度峰值为 44.94°C。

调整机柜负荷时,局部最高温度升高

调整机柜负荷后,六个机柜的平均进风温度下降,房间采样最高温度从 34.15°C 升至 38.26°C。

停用一路冷却

关闭 1 号送回风通道,2 号通道送风量保持 1.8 m³/s。

机柜平均进风温度 · °C

六机柜布局

R1

37.31°C

平均进风温度 · 23 s

比正常供风
+11.33°C
最高进风温度
43.90°C

仿真 23 s 时,R4 平均进风温度较正常供风升高 11.71°C;R5 进风温度峰值为 44.94°C。

六机柜平均进风温度 · 23 s

正常供风停用一路冷却

R1 · 平均进风温度曲线

正常供风停用一路冷却

粗网格 · 0–23 s 仿真,各工况分别初始化。

四种冷却条件 23 s 温度汇总
冷却条件总送风 · m³/s最高平均进风温度 · °C最高进风温度 · °C
正常供风3.625.9831.67
减少送风2.726.7933.31
调整机柜负荷3.625.1931.31
停用一路冷却1.837.3144.94
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