08 Mar Simuler le refroidissement par liquide avec Flow Network
Les jumeaux numériques de data centers simulent très précisément les flux d’air, dans la salle IT ou à l’extérieur du bâtiment. Mais entre les deux, tout un réseau de conduites transporte la chaleur dégagée par les puces vers les chillers et les tours de refroidissement. Flow Network, est un outil de la suite logicielle Reality DC. Il permet de modéliser ces réseaux fluidiques (tuyauteries/conduites, pompes, Coolant Distribution Unit (CDU) pour le DLC …)
C’est donc un approche holistique du refroidissement, prenant en compte les flux d’air simulés (CFD) mais aussi le transport de la chaleur dans les liquides, qu’offre les jumeaux numériques. La boucle est bouclée.
Nous allons détailler ici :
- Les principaux avantages de la fonctionnalité Flow Network de notre logiciel de data center
- Quelques-unes de ses caractéristiques clés qui nous paraissent utiles
Avantages de Flow Network
Un réseau fluidique représente les composants sur une vue 1D comme illustrée ci-dessous. Par exemple les tours de refroidissement, les chillers, les pompes, les tuyaux, les gaines, les CDU et la charge informatique.
Le réseau fluidique offre des capacités de simulation rapide pour appréhender les performances du refroidissement. Il est possible de réaliser une simulation instantanée en régime permanent ou une simulation transitoire basée sur le temps. Un exemple de CDU fournissant du liquide de refroidissement à un serveur refroidi par liquide est illustré ci-dessous.
Les serveurs en salle, refroidis par DLC, peuvent être connectés au réseau fluidique défini dans Flow Network, grâce à leur feuille de propriétés comme ci-dessous. Ainsi la salle 3D avec ses équipements et réseau fluidique 1D sont reliés.
Cadence Reality DC offre des avantages supplémentaires. Il connecte les composants du réseau fluidique 1D à leur équivalent 3D pour cosimuler une solution 3D+. Voici un exemple d’un chiller 3D (simulation complète de ce qui se passe en toiture) et de son équivalent dans le réseau fluidique.
Lorsque le chiller dans Flow Network est connecté au chiller 3D :
- calcul des flux d’air à partir du modèle 3D
- calcul des conditions d’eau à partir du réseau 1D.
Le réseau fluidique 1D et les modèles 3D co-simulent pour permettre le calcul de la performance thermique complète du système. On peut utiliser cette approche pour tous les objets qui nécessitent de connaitre les propriétés des flux d’air et du liquide de refroidissement pour calculer leurs performances thermiques.
Pour aller plus loin :
La nouvelle modélisation au niveau d’un campus permet de relier plusieurs salles de données à l’environnement extérieur. Cela permet la première simulation complète d’un système « de la puce au chiller ». Voici un exemple d’un système d’eau réfrigérée alimentant deux salles de données en eau froide.
Dans l’exemple ci-dessus, tous les modèles 3D et de réseau fluidiques co-simulent pour relier les conditions météorologiques extérieures aux performances du système de refroidissement en toiture ou terrasse. Et, à leur tour, aux conditions à l’intérieur de chacune des salles de données. En bref, grâce à Flow Network, le logiciel peut simuler de grands systèmes de refroidissement complexes en une fraction du temps par rapport à un modèle complet simulé en 3D. La simulation 3D+ permet :
- D’évaluer l’interaction entre la salle IT et les systèmes de refroidissement extérieurs
- D’utiliser une simulation transitoire. On peut ainsi visualiser la résilience du système de refroidissement en cas de défaillance des pompes, des chillers, des tours de refroidissement ou des ventilateurs.
Caractéristiques spécifiques de Flow Network
Plusieurs fluides pris en compte
Le logiciel peut simuler le transfert de chaleur entre plusieurs fluides comme eau/air. Il est aussi capable de modéliser des tours de refroidissement, des échangeurs à air et à eau, des CRAH et des applications de refroidissement liquide.
Simulations de panne et résilience
Les utilisateurs peuvent également évaluer la durée pendant laquelle le système peut maintenir l’environnement requis dans le data center à l’aide de l’analyse transitoire dans Flow Network. En mettant en panne des composants du réseau, tels que des chillers, des pompes ou des ventilateurs, le logiciel peut simuler le comportement transitoire de l’ensemble du data center pendant la panne. Lors d’une simulation transitoire, les résultats pour chaque objet du réseau 1D sont fournis sous forme de courbes temporelles dans la feuille de propriétés. Lorsqu’il est connecté au modèle 3D de la salle IT, l’impact de la défaillance sur la salle est calculé afin d’identifier le risque d’arrêt de l’informatique en raison de températures trop élevées.
Exploiter les fonctionnalités du réseau fluidique pour tirer le meilleur parti de votre logiciel de data center
La gestion d’un data center comporte de nombreux éléments complexes et liés entre eux. L’intégration du bon logiciel de data center dans votre workflow peut simplifier considérablement votre processus de planification et de décision. Nous développons continuellement nos logiciels pour que les utilisateurs puissent gérer davantage d’aspects de la conception et de l’exploitation de leurs data centers, au sein d’une seule et même plateforme. Reality DC Digital Twins permet de gérer ses data centers de manière sûre, économe et durable.
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