AI训练集群、智算中心、高性能计算——算力狂奔的背后,服务器功率密度正在快速攀升。单机柜功率从风冷时代的数千瓦,一路逼近数十千瓦甚至更高。传统风冷方案在高热流密度场景下,换热路径长、风量需求大、局部热点难消除、空调能耗居高不下,液冷散热已从"可选"变成"必选"。
液冷技术通过冷却液直接或间接带走服务器核心发热部件的热量,传热路径短、散热效率高。但液冷系统的工程实现并不简单——冷板、机柜、CDU、供液管路、回液管路、阀件、分集水器、泵组……部件类型多,管路拓扑复杂,单纯依靠经验选型很容易忽略支路流量不足、局部压降过大、回液温度偏高等风险。
痛点一:液冷管网手工建模耗时,三维几何与回路关系难以统一表达
痛点二:流动阻力与换热耦合,经验选型容易遗漏隐患
痛点三:液冷与空气侧余热相互影响,需要一体化评估
为此,数能清峰(西安)科技有限公司在HAO-DC Room风冷模块的基础上,推出 HAO-DC Room 液冷模块 V1.0,面向液冷数据中心的设计评估、扩容改造、运行诊断和节能优化,提供从设备布置到结果分析的全流程工程化工具。
HAO-DC Room 液冷模块界面动图展示
提供液冷机柜、冷板、CDU、三通、弯头、变径管、直管、阀门、软管等标准化部件库。用户可通过参数输入+图形交互两种方式快速建立液冷系统管网模型,支持机柜阵列一键生成和部件自动吸附装配,大幅降低建模工作量。
通过端口、节点和支路描述液冷系统连接关系,系统根据各部件端口位置、方向和类型自动识别CDU、主管、支管、机柜接口之间的连接关系,将三维几何模型自动转换为可计算的液冷管网拓扑结构。
典型液冷数据中心三维建模效果
软件自动对液冷回路进行完整性检查——端口是否连接、供回液方向是否正确、管径是否匹配、是否存在孤立支路、回路是否闭合。异常对象在日志窗口和三维视图中同步提示,建模错误在计算前就暴露出来。
根据液冷回路拓扑和管路参数,计算各支路流量分配、节点压力、沿程阻力、局部阻力和总压降。支持多并联支路阻力平衡分析,辅助调整管径、阀门开度和管路布置方式,提前发现流量不均和压降过大的薄弱环节。
根据机柜热负荷、冷却液流量和物性参数,计算供回液温升、机柜换热量、冷板换热能力和CDU负荷。可统计单个机柜、单个回路和整个机房的热量分布,判断液冷系统是否满足散热需求。当流量不足或负荷过高时,系统自动标识异常状态。
支持将流量、压力、温度、压降和换热量等结果变量映射到管路、机柜和CDU模型上,通过颜色变化直观表达不同区域的运行状态。可查看供液温度分布、回液温度分布、管路流量分布、压降分布、空气温度云图和流线分布等。
HAO-DC Room 液冷模块三维模型动画演示
HAO-DC Room 液冷模块采用与风冷模块一致的技术底座——C++面向对象开发,结合Qt、VTK、OpenCASCADE基础支撑库,并针对液冷场景新增以下核心模块:
| 模块 | 核心功能 |
|---|---|
| 液冷机柜建模 | 机柜尺寸/位置/功率/冷板数量/接口位置一键配置 |
| 冷板与热负荷 | 服务器功率/冷板效率/入口温度/热阻参数管理 |
| CDU建模与参数 | 供液温度/额定流量/换热量/泵压头配置,支持多CDU对比 |
| 供回液管路 | 直管/弯头/三通/变径管/阀门/软管,沿程+局部阻力计算 |
| 端口连接与回路检查 | 自动识别连接关系、回路闭合校验、异常提醒 |
| 流量与压降计算 | 支路流量分配、节点压力、阻力平衡分析 |
| 液冷换热分析 | 供回液温升、机柜换热量、CDU负荷、空气侧余热 |
| 三维结果显示 | 温度/压力/流量/压降云图映射、数据表格、报告导出 |
软件从建模到出结果仅需6步:
| 系统平台 | 最低配置 |
|---|---|
| Windows 10/11(64位) | X86/ARM CPU · 8GB内存 · 独立显卡 · OpenGL |
| Linux(CentOS 7+/麒麟OS) | X86/ARM CPU · 8GB内存 · 独立显卡 · OpenGL |
| 国产化适配 | 统信UOS V20 · 麒麟V10 等操作系统 |
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