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，

通过弹性供电、弹性供冷、机房气流组织优化的“两弹一优”， 实现多元算力组合快速交付。弹性供电方面，通过机柜设备 的“小母线+弹性方舱”配电系统，一舱解决不同客户集群 部署模式带来的机柜功率变化需求。弹性供冷方面，采用冷 冻水系统、热管多联系统、液冷系统等多种数据中心冷却手 段，统筹预留基础设施管井及接口，实现制冷技术弹性应用。 机房气流组织优化方面，通过流体动力学模拟计算机架和机 房的气流组织，精细化设计冷热通道，开展建设性设计和周

、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

园区模型构建，便于远 程交流和参观时调用，在 对北京电信 IDC 的推广中 使用可大幅提高企业形象。 机房环境可视化：生成 现实物理机房环境的虚拟 仿真环境，能够以三维可 视化形式展现机房的冷热 通道和气流组织； 机房空间容量可视化： 直观展示机柜的剩余空间 容量，并可根据设备的 U 数、承重和电量需求自动 查询可用空间，并以三维 可视化方式呈现； 设备管理功能：在三维 环境中点击设备模型，可 提取与展现设备的配置信

基础架构建设成熟的技 术, 质量管理, 坚强的生产规模,。在本项目数据中心关键基础建设解决方案中，我司 为贵单位提供微模块解决方案,微模块整体设计以“绿色节能”为理念，使数据中心微 模块具备气流组织管理、智能化管理、配电管理等系统一体化集成、安全可靠、低 噪音、节省机房占地面积和节约能源、安装省时、省力、省心、架构兼容、快速灵 活部署、多种电源制式和完善的监控等特点；数据中心微模块让机房实现智能、高 省心、架构兼容、快速灵活部署、多种电源制式和完善的监控等特点，是新一代数 据中心产品。 19.3.4.2 微模块产品特点  整体集成  微模块系统集成机柜系统、供配电系统、制冷系统、气流组织管理、智能管 理系统、柜顶强弱电走线系统等，提供完整的解决方案。  安全可靠  支持通道级门禁（可选）和机柜级门禁（可选），避免无关人员进入，提高 机房安全性。  空调冗余配置，提高制冷系统的可靠性。 架式精密空调。 19.3.4.4 微模块各系统详细方案介绍 信息机房微模块机柜系统  机柜组成  机柜特点  机柜前后门通风率不低于 75%。  机柜前部竖支架与侧门之间无缝隙设计，避免气流组织短路。  机柜顶部、底部进线孔采用毛刷密封处理，减少冷量损失。  机柜内后部可安装两条竖装配电排。  机柜的垂直安装上标示有每“U”的位置。  机柜的前门和后门带锁，并只能用专用钥匙才能打开。

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

......................................................................................35 3.6 精密空调气流组织.................................................................................................. 正面维修，可靠墙放置，左右两侧不必留维 修空间，节省安装空间。 11、静音效果： （1）气流噪声—HIROSS 在风机出口和地板之间，有一极大的送风静音（区）， 以增加静态压 力，改善气流组织，降低气流 噪声。 （2）机械噪声—HIROSS 采用终生自动润滑性轴承（含油轴承）运转平稳，安静。风机完全安装 在具有减震作用的有弹性可支 撑的基座上，以最大限度降低 结构震动及噪音的产生。 在取水点加装电磁截至阀与机房地下有水报警联动，一旦 出现漏水报警，不管任何原因引起漏水报警，首先切断补水管路。  机组带有火灾报警联锁装置，允许与机房火灾报警系统联网。 3.6 精密空调气流组织 1) 根据国家关于机房工程的相关规定，采用“下送、侧回”的回风方式，空调区域安装架高 350mm 的活动地板，地板下净高 350mm，为空调送风静压箱；动力间与设备间设置回风隔栅；空调 区

共建筑节能设计标准》(GB50189-2005)的相关要求。 (四) 机房空调气流组织方式：地板下送风。地板下送风是通过在机房内设置架 空地板，空调冷风先送入架空地板层内，架空地板层相当于静压箱的作用，再通过机 柜底部的开口送入机柜内或冷通道的送风口送入机房中。实现了“先冷设备、再冷环 境”的送风理念，符合热气流上升的自然原理，优化了气流组织方式。 (五)风机的单位风量耗功率小于 0.3W/(m³/h)。