单相浸没冷却数据中心的多尺度模型研究

摘要

针对传统冷却方法难以有效应对数据中心高功率密度散热需求，以及局部热点问题易导致设备性能下降和可靠性降低等问题，提出并发展了数据中心单相浸没液冷多尺度数值模型。首先，由单相浸没服务器详细模型得到服务器阻力曲线；然后，利用边界条件在不同层级间的传递方式，构建单相浸没冷却数据中心的多尺度仿真模型；最后，采用准确性经过验证的多尺度模型，研究了不同浸没腔体流量分配方式对多尺度模型的影响。数值结果表明：所构建的模型显著降低了计算复杂性和资源要求；相较于异侧出入口方式，采用分配腔+分配歧管方式，得到的流量分配不均匀性降低了74.67%,芯片节点温度降低了3.71℃;芯片节点温度随腔体进口液体温度呈正比线性变化，与腔体入口速度呈负增长关系，实现了数据中心浸没腔体级到芯片级完整的仿真链路。

关键词

数据中心 / 单相浸没冷却 / 多尺度模型 / 流量分配 / 芯片节点温度

基金资助

国家自然科学基金资助项目(52206110)