[发明专利]用于数据中心计算流体动力学分析的混合网格

说明书

一种用于确定和显示包括IT设备机架的信息技术(IT)房间中的空气温度、压力或速度的系统。该系统包括处理器，该处理器配置为接收IT房间内的设备布局的模型，定义包括具有第一比率的尺寸的基础网格单元的主计算网格，定义模型的一组计算网格原点偏移，确定混合计算网格，其具有基础网格单元、从该组计算网格原点偏移中选择的原点偏移、以及用于与具有最低罚分的计算网格原点偏移相关联的模型的可变网格，利用混合计算网格执行模型的计算流体动力学分析，并且在图形用户界面中提供显示，示出IT房间内的空气温度、空气压力或气流速度中的一个或多个。

相关申请的交叉引用

本申请要求2021年12月14日提交的题为“用于数据中心计算流体动力学分析的混合网格”的美国临时专利申请序列号No.63/265,365的优先权，其全部内容通过引用结合于此。

技术领域

根据本公开的至少一个示例总体上涉及用于提高信息技术房间中空气温度、压力、速度和相关物理参数的计算流体动力学分析的效率以及用于使用该分析的结果来优化信息技术房间的设计的系统和方法。

背景技术

用于计算机、通信和其他电子设备的集中式信息技术(IT)房间或数据中心包含许多设备机架，这些设备需要电力、冷却和与外部通信设施的连接。包含在设备机架中的电子设备产生大量的热量，因此典型的设备机架使用通过机架的气流来冷却电子设备。在IT房间中设备布置的设计或优化中，对于给定的建议设备布置，可以利用计算流体动力学分析来确定整个IT房间中的空气温度、压力和速度以及相关的物理参数。可以利用计算流体动力学来分析不同的可能的设备布置，以确定导致整个IT房间的优化气流和温度的设备布置。

发明内容

根据一个方面，提供了一种用于在图形用户界面中确定和显示包括IT设备机架的信息技术(IT)房间中的空气温度、压力或速度中的一个或多个的系统。该系统包括处理器，处理器配置为接收包括IT房间内的设备布局的模型的输入，定义包括具有第一比率的尺寸的基础网格单元的主计算网格，定义模型的一组计算网格原点偏移，确定混合计算网格，其具有基础网格单元、从该组计算网格原点偏移中选择的原点偏移、以及与具有最低罚分的计算网格原点偏移相关联的模型的可变网格，利用混合计算网格执行模型的计算流体动力学分析，提供包括IT房间中一个或多个信息技术设备机架的气流速度和温度的输出，以及基于该输出，在图形用户界面中生成显示，示出IT房间内的空气温度、空气压力或气流速度中的一个或多个。

在一些实施例中，处理器配置为通过在至少一个维度上将计算网格原点从模型的计算域的原点偏移基础网格单元的维度长度的整数分数倍来定义该组计算网格原点偏移。

在一些实施例中，处理器配置为通过在模型中的空气和固体对象之间的界面处定义网格单元来定义可变网格，该网格单元具有至少一个维度，该维度是基础网格单元的维度长度的整数分数倍。

在一些实施例中，处理器配置为基于混合计算网格中纵横比大于基础网格单元的纵横比的网格单元的数量来定义罚分。

在一些实施例中，处理器配置为向具有第一纵横比的网格单元分配较大的罚分，向具有小于第一纵横比的第二纵横比的网格单元分配较小的罚分。

在一些实施例中，处理器配置为根据混合计算网格中所有网格单元的罚分的总和来确定罚分。

在一些实施例中，处理器配置为基于混合计算网格中体积或面积小于基础网格单元的体积或面积的网格单元的数量来定义惩罚。

在一些实施例中，处理器配置为向具有第一体积或第一面积的网格单元分配较大的罚分，并且向具有小于第一体积或第一面积的第二体积或第二面积的网格单元分配较大的罚分。

在一些实施例中，如果机架空气流出温度不足以为容纳在一个或多个机架中的设备提供足够的冷却，则处理器还配置为控制一个或多个计算机房间空调以调节IT房间中的气流，或者控制容纳在机架中的一个或多个设备以降低功率。