器件的失效率随着温度的升高呈指数式上升 ［1］，因此 机房内合理的空调配置及气流组织显得尤为重要。 《数据中心设计规范》（GB50174-2017） ［2］指出，在设计 数据中心时，CFD 气流模拟方法对主机房气流组织进 行验证，可以事先发现问题，减少局部热点的发生，保 证设计质量。 本文以呼和浩特地区某智算中心机房为例，通过 对智算中心机房内气流组织及 CFD 模拟结果进行分 析，提出将存量机房改造为智算中心机房的措施，为 析，提出将存量机房改造为智算中心机房的措施，为 关键词： 智算中心；气流组织；CFD；空调系统 doi：10.12045/j.issn.1007-3043.2025.03.017 文章编号：1007-3043（2025）03-0088-05 中图分类号：TU83 文献标识码：A 开放科学（资源服务）标识码（OSID）： 摘 要： 在将传统数据中心改造为智算中心机房时，面临高功率机柜散热的挑战。由于 液 room. Keywords： Intelligent computing center；Air distribution；CFD；Air conditioning system 智算中心机房气流组织设计及 CFD模拟研究 Air Distribution Design and CFD Simulation Research in Intelligent Computing Center

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12 6.3 气流组织优化 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . � , Cl � , NOx 等），形成 高腐蚀性的电解质液膜，直接附着在金属表面（冷板、元器件、 焊点、走线），极大地加速了腐蚀速率，特别是电化学腐蚀。 局部低温区： 除了冷板本身，服务器内部因气流组织或结构原因， 也可能存在其他相对低温的表面，成为冷凝点。 IV. 腐蚀对高密度设备的破坏性后果更严重： 失效代价高昂： 单台 20kW+ 的服务器通常承载着极高的计算负 载或关键业务，其失效造成的损失远大于低密度设备。 活性氧化铝吸附剂 ：对酸性气体如二氧化硫、硫化氢等具有良好 的吸附性能。 • 光催化氧化（TiO2）：降解甲醛、VOCs，在 UV-C 照射下催化效 率提升至 90% 以上，适用于有人环境。 6.3 气流组织优化 • 冷热通道隔离：通过封闭冷通道、配置盲板等措施，将机柜进风 温度波动控制在 ±2℃以内，减少气流紊乱导致的粉尘沉积；冷 通道静压维持 5-10Pa 正压，配合盲板覆盖率 >95%，可使外部污

PUE 值数据中心、集装箱数据中心、机房局部热 点改造而开发的列间安装的机房专用空调。 在机架列间安装的机房空调，外观风格和机架高度一致，采用背部回风，前部送风的气流组织形式，和安装于机架 中设备的排热风、吸冷风的气流组织高度匹配。 机房工程 - 空调子系统 空调子系统 机房工程 - 机房环控子系统 全方位的机房环境监控系统，对机房内温度、湿度、漏水检测、空调状态及 UPS 状态等数据进行监测，

、安装快捷、运维简便 与空间利用率高等优势，显著降低了全生命周期TCO，提升了系统可靠性与运维效率。相比 电缆方案，母线槽在标准化交付、灵活扩容与能效优化方面更具优势，能够有效释放机房 空间、改善气流组织，助力PUE指标优化。同时，母线系统具备优良的可回收性与智能监控 能力，契合大型数据中心绿色低碳与可持续发展的建设需求，成为支撑Hyperscale数据中心 高效运营与长期价值提升的关键配电基础设施。 新型数据中心机房末端配电架构 在当今数据中心对高密度、高灵活、高可靠供电需求日益增长的背景下，传统的电缆+远程 PDU方式暴露出多种局限性：供电扩展复杂、占用宝贵地面空间、频繁的布线改造，以及对冷通 道气流组织效率的影响等。为解决这些问题，现代数据中心正逐步采用“动力母线供电到数据中心 末端配电母线，再到机柜”的三级母线分级供电架构，构建更加高效、灵活、安全、可视化的供电 系统。 机柜配电PDU 末端配电母线

空调方案分析 图 5.6.2 贵阳全年湿球温度频数统计图 数据中心空调系统能耗比重大，空调系统方案结合当地的气候和能源特点从系统选 择、自然冷源利用、设备的配置与选择优化、气流组织优化等多方面降低空调系统能 耗，从而优化机房的 PUE。 目前，数据中心主流的制冷技术应用为： （1） 水——集中式水冷冷冻水系统； （2） 氟——磁悬浮蒸发相变冷却系统； （3） 风——间接蒸发冷却系统； 应用少，接受度 低 应用少，接受度低 考虑金融项目特殊性，以系统的安全、节能为主。本项目数据机房末端形式 采用风墙，电力室等辅助区末端形式采用机房精密空调，冗余形式为 N+X。 （3） 气流组织设计冷热通道设计： 机架采用面对面、背对背方式布置，使面对面一侧形成冷风通道（冷区）、背对背 一侧形成热风通道（热区）。这种方式将服务器排出的热气与服务器进风口处的空调冷 风分离，避免冷、热空 混合工况 ON ON ON ★☆☆☆☆ 本方案数据机房为间接蒸发冷却空调机组，不用再额外配置空调末端。电力电池室 及配电室等辅助区采用风冷氟泵空调系统，空调室外机设备布置在屋面。 （2） 气流组织设计 冷热通道设计： 机架采用面对面、背对背方式布置，使面对面一侧形成冷风通道（冷区）、背对背 一侧形成热风通道（热区）。这种方式将服务器排出的热气与服务器进风口处的空调冷 风分离，避

建筑电气化示意图12 图2.16 场内可再生能源 储能 需求控制 炊具电气化 热泵热水器 电动烘干机 建筑设备电气化 建筑功能分区 气密性优化措施 高性能建筑围护结构 气流组织优化 cloud.baidu.com www.rmi.org / 23 cloud.baidu.com 筑的运行模式，甚至可以结合建筑用户的行为进一步优化 调控（图2.16）。 交通系统电气化与效率提升

设计最大兼容性，支持19寸节点，支持超节点整机柜中计算/交换节点的部署，风冷液冷兼容，机柜支 持托架及滑轨安装以满足不同上架需求。 机柜预留水冷门设计，用于不同散热密度的机房或数据中心，可以解决机房气流组织紊乱，局部热点等 问题，同时可以减少数据中心的能耗。 高强度，支持高密度整机柜运输交付。 核心特性及典型应用场景： 整机柜专为高性能、高可用的服务器和存储环境而设计，它们经过优化，最大限度在工厂一体化集成于

因此推荐风冷方案。高效节能， 总体运行维护费用较低，且安装施工简便，互不影响，可靠性更高。 4.6.3.2 气流组织设计 数据中心常见的气流组织设计方式有下送风上回风、上送风下回风、风帽 送风、前送风背回风等等，各自的适用场合及特点如表 4-22 所示。 表 4-22 气流组织对比 气流组织 效率 成本 应用场合 前送风背回风 高 较高 ◆ 无架高地板或地板架高不够高 ◆ 机柜排面对面摆放，形成冷热通 架前进风背出风相配合：采用背回风前出风设计，避免复杂的气流组织带来的 损耗。 2、可应用于 SmartAisle 数据中心能效管理平台，采用封闭冷通道的形式， 在达到最佳的冷却效果时消耗最低的制冷能耗。 3、高灵活性 产品配置：多种选配件和冷凝器，根据实际需求“量身订制”。 安装方式：自带脚轮和调平地脚，兼容上下连管、走线及进排水。 气流组织：导风格栅方向现场可调左右送风，适应各种实际应用场景。 图 4-、图 4-所示。 453 XX 有限公司 图 4-71 封闭冷通道气流组织示意图 454 XX 有限公司 图 4-72 艾默生封闭冷通道方案效果

智慧城市解决方案 则本工程配置 2 台制冷量 40.7KW 的精密空调，送风方式“下送风，上回风”。 4.7.3 机房气流组织 机房气流组织设计就是根据空调设计规范，依据机房空调设计要求（温湿 度精度）来进行气流组织设计，需要确定送风温差，单位面积送风量，工作区 送风速度，以及送风射程和区域温差。 而一般在机房中，由于对流的原理，热气流上升，冷气流下降。在单位面

20℃，值休室为 18℃，在设计空调系统时进行详细的热负荷计 算，根据各房间的热负荷配置空调室内机。 (2) 通风 在满足电气设备散热要求的前提下，通风系统的设计充分利用自然通风， 处理好 室内气流组织，提高通风效率。 风机通风量的计算可根据电气设备的散热量和设备 房间换气次数进行比较后选 择其中最大值。 风机设置手动、温度自动控制 2 种方式，并且于火灾报警相连。当室内温度达到