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西安交通大学学报2025年第11期:单相浸没冷却数据中心的多尺度模型研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:唐于晴;王占军;胡孝俊;宫小明;方文振;陶文铨;

单位:西安交通大学能源与动力工程学院;中讯邮电咨询设计院有限公司;

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)