(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202111329530.7 (22)申请日 2021.11.11 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 113779689 A (43)申请公布日 2021.12.10 (73)专利权人 军事科学院系统工程研究院网络 信息研究所 地址 100141 北京市丰台区大成路13号院 (72)发明人 刘志波　谢永强　杨雄军　张凯　 宁希　张云超　李玉倩　白皓　 陶妍丹　 (74)专利代理 机构 中国和平利用军工技 术协会 专利中心 1 1215 代理人 刘光德(51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/28(2020.01) G06F 113/08(2020.01) G06F 119/14(2020.01) 审查员 刘梦佳 (54)发明名称 一种基于流体力学仿真的数据中心机房设 备布局方法 (57)摘要 本发明实施例提供了一种基于流体力学仿 真的数据中心机房设备布局方法， 涉及数据中心 机房布局方法技术领域， 为了提升数据中心制冷 系统利用效率， 增加数据中心 机房IT设备功耗的 可容纳量。 该方法包括： 构建数据中心机房内设 备布局模型； 按照待改造的数据中心机房设备的 总体布局进行建模； 建模内容包括： 数据中心机 房的长度、 宽度和高度； 数据中心机房内空调的 尺寸、 位置、 送风和回风位置、 送风和回风温度； 数据中心机房内的机柜尺寸； 当采用地板下送风 的气流组织方式时， 确定地板的高度和冷通道地 板的开孔率； 进行数据中心机房内IT设备的气流 组织仿真分析； 根据气流组织仿真分析的结果， 调整数据中心机房内IT设备的位置 。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 113779689 B 2022.04.08 CN 113779689 B 1.一种基于流体力学仿真的数据中心机房设备布局方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 步骤S1， 构建数据中心机房内设备布局模型； 基于流体力学仿真软件， 按照待改造的数据中心机房设备的总体布局进行建模； 所述建模内容包括： 所述数据中心机房的长度、 宽度和高度， 所述数据中心机房内空调 的尺寸、 位置、 送风和回风 位置、 送风和回风温度， 所述数据中心机房内的机柜尺寸； 当采用地板下送风的气流组织方式时， 确定所述数据中心地板距地面的高度和冷通道 内开孔地板的开 孔率； 步骤S2， 进行 所述数据中心机房内IT设备的气流组织仿真 分析； 步骤S3， 根据所述气流组织仿真 分析的结果， 调整所述数据中心机房内IT设备的位置； 所述步骤S2包括以下步骤： 步骤S21， 基于数据中心机房的单机柜功耗设计值， 按照所述单机柜内IT设备功耗在所 述机柜内均匀分布的要求， 设置IT设备功耗； 步骤S22， 当所述数据中心机房的形状规则时， 设置为节点与临点之间连接关系固定不 变的结构化网格； 当所述数据中心机房的形状不 规则时， 设置为非结构化网格； 步骤S23， 运行仿真软件， 保存仿真结果， 根据所述数据中心机房气流的温度场分布情 况， 生成所述数据中心机房的散热能力分布图； 步骤S24， 基于所述数据中心机房的散热能力分布图， 按照待实施数据中心机房实际的 IT设备参数， 进行设置， 开展仿真 分析； 所述步骤S23具体包括： 基于所述数据中心机房的气流组织情况的仿真结果， 计算各机 柜位置进风口和出风口温度差值， 并输出机柜温度差值坐标图ΔT(j， k)， 其中， j表示机柜 编号， k表示机柜中服务器编号， 当所述机柜内功率密度均匀分布且设备完全相同时， ΔT (j， k)表征 该位置的设备散热能力。 2.根据权利要求1所述的基于流体力学仿真的数据中心机房设备布局方法， 其特征在 于， 所述步骤S21中， 按照所述数据中心机房的单机柜设计功率进行设置， 且沿所述机柜高 度方向功耗均匀分布。 3.根据权利要求2所述的基于流体力学仿真的数据中心机房设备布局方法， 其特征在 于， 所述气流组织仿真分析， 包括： 确定该布局条件是否满足各设备制冷需求， 判断是否存 在局部热点或临界状态， 若不满足需求或存在局部热点， 则更改布局， 并开展仿真 分析。 4.根据权利要求1所述的基于流体力学仿真的数据中心机房设备布局方法， 其特征在 于， 所述步骤S3中调整所述数据中心机房内IT设备的位置， 包括： 调整计算设备和存储设 备， 包括以下步骤： 步骤S31， 统计需要调整的所述 IT设备； 步骤S32， 将不同功耗的服 务器设备调整至不同散热效果的机柜中； 步骤S33， 完成调整所述 IT设备的位置后， 令所述 IT设备开机并恢复服 务。 5.根据权利要求1所述的基于流体力学仿真的数据中心机房设备布局方法， 其特征在 于， 所述流体力学仿真软件 包括： Fluent和6SigmaRo om。 6.根据权利要求2所述的基于流体力学仿真的数据中心机房设备布局方法， 其特征在 于， 设置所述单机柜的设计功率为5kW， 且沿所述机柜高度方向功耗均匀分布， 服务器高度 为2U， 设备之间空隙为1U， 所述机柜中安装14台服务器， 单台所述服务器功耗参数设置为权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 113779689 B 2360W。 7.根据权利要求3所述的基于流体力学仿真的数据中心机房设备布局方法， 其特征在 于， 所述判断是否存在局部热点或临界状态， 包括： 通过对比所述数据中心机房内各机柜不 同位置的设备 出风口温度判断， 当所述温度超过设定阈值时， 即存在局部热点或临界状态。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 113779689 B 3