Издаётся с сентября 1923 года
DOI: 10.33622/0869-7019
Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе Web of Science


  • ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ, ВЕНТИЛЯЦИЯ, КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА, ОСВЕЩЕНИЕ
  • Численное моделирование теплопередачи теплообменника в серверном оборудовании
  • УДК 697
    doi: 10.33622/0869-7019.2024.03.29-33
    Николай Степанович ПОНОМАРЕВ1, кандидат физико-математических наук, доцент, зав. кафедрой теплогазоснабжения и вентиляции, pnmrv17@mail.ru
    Юрий Александрович ДМИТРИЕВ1, аспирант, 6377227@mail.ru
    Владимир Константинович АВЕРЬЯНОВ2, доктор технических наук, профессор, советник генерального директора
    Александр Васильевич ЦЫГАНКОВ3, доктор технических наук, профессор, профессор кафедры
    1 Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет (СПбГАСУ), 190005 Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., 4
    2 Газпром промгаз, 191124 Санкт-Петербург, Синопская наб., 54
    3 Национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики (Университет ИТМО), 191002 Санкт-Петербург, ул. Ломоносова, 9
    Аннотация. В статье представлена методика численного моделирования теплопередачи теплообменника, предназначенного для отведения теплоты от процессора в серверном оборудовании. Для построения численной модели был выбран специальный программный комплекс. В качестве граничных условий использованы данные, представленные в технической документации на оборудование. Полученная в результате численного моделирования средняя температура воздуха, входящего и выходящего из теплообменника, использована для расчета коэффициента теплоотдачи теплообменника. Расчет выполнен для различных значений теплового потока, исходящего от процессора. Для проверки адекватности построенной модели полученные значения коэффициента теплоотдачи сопоставлены со значениями, которые вычислены при максимально допустимой температуре воздуха в серверном оборудовании (расхождение составило не более 3 %). Данная методика может быть использована при численном моделировании для других значений теплового потока, геометрических характеристик теплообменника и граничных условий.
    Ключевые слова: теплопередача, теплообменник, серверное оборудование, численное моделирование, граничные условия, коэффициент теплоотдачи
  • СПИСОК ИСТОЧНИКОВ
    1. Пономарев Н. С., Мартьянова А. Ю., Дмитриев Ю. А. Определение теплопоступлений от серверного оборудования // Вестник гражданских инженеров. 2021. № 2(85). С. 166-172.
    2. Dmitriev Y. Analysis of cooling system efficiency [Анализ эффективности системы охлаждения]. Architecture and Engineering, 2022, vol. 7, no. 4, pp. 49-59.
    3. Kim D.-K., Kim S. J., Bae J.-K. Comparison of thermal performances of plate-fin and pin-fin heat sinks subject to an impinging flow [Сравнение тепловых характеристик пластинчатых и штифтовых теплообменников, подверженных воздействию набегающего потока]. International Journal of Heat and Mass Transfer, 2009, no. 52, pp. 3510-3517.
    4. Lin Lin, Jun Zhao, Gui Lu et al. Heat transfer enhancement in microchannel heat sink by wavy channel with changing wavelength/ amplitude [Усиление теплопередачи в микроканальном теплообменнике за счет волнообразного канала с изменяющейся длиной волны/амплитудой]. International Journal of Thermal Sciences, 2017, no. 118, pp. 423-434. (In Russ.).
    5. Sertkaya A. A., Ozdemir M., Canli E. Effects of pin fin height, spacing and orientation to natural convection heat transfer for inline pin fin and plate heat sinks by experimental investigation [Экспериментальное исследование влияния высоты, расстояния и ориентации штифтового ребра на естественную конвекционную теплопередачу для рядного расположения штифтовых ребер и пластинчатых теплообменников]. International Journal of Heat and Mass Transfer, 2021, no. 177, doi: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2021.121527
    6. Gupta D., Saha P., Roy S. Computational analysis of perforation effect on the thermo-hydraulic performance of micro pin-fin heat sink [Вычислительный анализ влияния перфорации на термогидравлические характеристики микроштифтового теплообменника]. International Journal of Thermal Sciences, 2021, no.163. doi: 10.1016/j.ijthermalsci.2021.106857
    7. Tullius J. F., Tullius T. K., Bayazitoglu Y. Optimization of short micro pin fins in minichannels [Оптимизация коротких микроштифтовых ребер в мини-каналах]. International Journal of Heat and Mass Transfer, 2012, no. 55, pp. 3921-3932.
    8. Стоечный сервер высотой 2U марки Huawei. URL: https://support.huawei.ru/enterprise/en/intelligent-servers/rh2288h-v3-pid-9901881 (дата обращения: 09.10.2023).
    9. Руководство по проектированию Intel Xeon Processor E5-1600/2600/4600 v1 and v2 Product Families. URL: https://manualzz.com/doc/14052354/intelR-xeonR-processor-e5-1600-2600-4600-v1-and-v2 (дата обращения: 09.10.2023).
    10. Техническое описание Intel Xeon Processor E5-1600/ E5-2600/E5-4600 Product Families. URL: https://manualzz.com/doc/20031983/intel%C2%AE-xeon%C2%AE-processor-e5-1600-e5-2600-e5-4600 (дата обращения: 09.10.2023).
    11. Богданов С. Н., Бурцев С. И., Иванов О. П., Куприянова А. В. Холодильная техника. Кондиционирование воздуха. Свойства веществ. СПб : СПбГАХПТ, 1999. 320 с.
    12. Dvoшбk V. Investigation of effect of oblique ridges on heat transfer in plate heat exchangers [Исследование влияния наклонных гребней на теплопередачу в пластинчатых теплообменниках]. Available at: https://www.researchgate.net/publication/263004880_Investigation_of_effect_of_ oblique_ridges_on_heat_transfer_in_plate_heat_exchangers (accessed 09.10.23).
    13. Стандарт TIA-942. URL: https://www.ups-info.ru/etc/tia_russkii.pdf (дата обращения 09.10.2023).
    14. URL: https://www.ashrae.org/File%20Library/Technical%20Resources/Bookstore/ASHRAE_TC0909_Power_White_Paper_22_June_2016_REVISED.pdf (accessed 09.10.2023).
    15. Денисихина Д. М. Использование программы STAR-CCM+ при проектировании систем вентиляции. СПб : СПбГАСУ, 2013. 65 с.
    16. Гримитлин А. М. Математическое моделирование в проектировании систем вентиляции и кондиционирования. СПб : АВОК Северо-Запад, 2013. 192 с.
  • Для цитирования: Пономарев Н. С., Дмитриев Ю. А., Аверьянов В. К., Цыганков А. В. Численное моделирование теплопередачи теплообменника в серверном оборудовании // Промышленное и гражданское строительство. 2024. № 3. С. 29-33. doi: 10.33622/0869-7019.2024.03.29-33

НАЗАД