基于 CFD 的数据中心优化设计及数字孪生运维管理方案

技术邻公告 9月2日浏览：486

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作为现代信息社会的“心脏”，数据中心已经成为社会的基础设施之一，承载着大量互联网应用，支撑着物联网技术并服务于人们生活。然而随着数字化时代的不断发展，数据中心的能耗和热管理等问题也在不断涌现。

为了应对能源效率、热管理、设备布局和容量规划等多个方面的挑战，数据中心工程师和运维人员正在越来越多地使用数字孪生技术，对虚拟模型进行仿真模拟，以优化设计、提高效率并降低成本。

基于 CFD 的数据中心优化设计及数字孪生运维管理方案的图2

前身为Future Facilities 6SigmaDCX 产品线的Cadence® Reality™ DC软件，可以通过数字孪生技术来实现数据中心性能设计和运营规划。该产品包含两个软件解决方案，即Cadence Reality DC Design 和 Cadence Reality DC Insight（含Cadence Reality DC Digital Twin 和 Cadence Reality DC Asset Twin两个模块），可以帮助设计人员、数据中心业主和运营方平衡数据中心的可靠性和能效要求。

1.Cadence Reality DC Design 优势

Cadence Reality DC Design 可快速、准确地创建数据中心的数字孪生模型。在虚拟环境中设计，有助于企业最大限度地提高数据中心的安全弹性、物理容量和冷却效率，从而降低成本，减少故障，同时实现可持续发展目标。

3D 仿真数据中心模型与液体冷却 1D 流动网络之间的连接示意图

核心优势：

1️⃣利用智能库、自动求解器和一键报告生成功能，简化建模、求解和报告编制

2️⃣利用碳使用分析和能效报告，优先考虑可持续发展的数据中心设计

3️⃣模拟冷却或电力基础设施中的组件故障，确保数据中心具有强大的安全弹性

4️⃣执行瞬态模拟，了解数据中心设计，随时间推移的运行状况，以及在故障下的运行状况

5️⃣分析外部环境因素的影响，包括风轮廓线、地形粗糙度、湿度、太阳辐射影响

快速自动生成定制的数据中心报告

2.Cadence Reality DC Digital Twin 优势

Cadence Reality DC Digital Twin 使用基于物理的仿真，提供掌控数据中心性能所需的预测能力并进行可视化，并且将详细的数字孪生模型与强大的 CFD 求解器相结合。为确保自动更新，它还可以连接到来至楼宇管理系统（BMS）和数据中心基础设施管理系统（DCIM）的实时数据和客户工作流程。借助一个简单易用的平台，轻松查看数据中心的重要信息，推动团队协作。

使用 CFD 模拟通过架空地板和房间的气流路径

核心优势：

1️⃣简化个人和团队的工作，管理数据中心运营并提升响应速度

2️⃣测试部署选项和故障场景，分析不同电力、负载和冷却方案对数据中心的影响

3️⃣通过碳使用分析做出符合可持续性原则的决策，生成能效报告

4️⃣将数字孪生模型与环境监测系统、工单软件、多款 DCIM 工具等进行整合，实现流畅操作，轻松生成报告

红绿灯系统显示所选机柜中可供部署的有限可用性

3.Cadence Reality DC Asset Twin 优势

Cadence Reality DC Asset Twin 充当一个档案库，可在此搜索所有 IT 资产，用于管理电力、空间、重量和网络端口容量。它提供管理 IT 迁移、安装和停用的工具，可自动生成定制报告，为所有数据中心业务部门提供可行的见解。同时，它通过实时数据可视化和报告工具，帮助数据中心控制成本、降低风险、提高容量利用率、协调团队工作，以及有效管理关键资产的生命周期。