Simulação Térmica de Servidores Tipo 2U-Rack Usando Fluidodinâmica Computacional

A indústria dos centros de dados consome entre 196 e 400 terawatts-hora anualmente, correspondentes a 1% e 2% do consumo mundial de energia. Uma elevada percentagem do consumo de energia do centro de dados esta associada aos sistemas de ar condicionado e refrigeração. A otimização do sistema de refrigeração no centro de dados pode ocorrer em múltiplas escalas, uma das mais relevantes são os processos de geração e transferência de calor no servidor. Nesta linha devemos estudar a distribuição de temperaturas nos componentes de cada servidor, assim como compreender o comportamento do fluxo de ar no interior do chassis. O presente trabalho realizou uma analise térmica e de refrigeração para um servidor de duas unidades de rack (2U-Rack) usando técnicas de fluidodinâmica computacional (CFD) por meio do software de simulação Ansys Fluent. Foi desenvolvido um modelo geométrico do servidor, considerada a geração de calor nos principais componentes elétricos, e a transferência de calor e massa de ar com o centro de dados. O modelo foi verificado comparando os resultados da simulação com valores dos sensores do servidor, e com os resultados de um ensaio de termografía. A simulação permitiu obter campos de velocidade do fluxo de ar, contornos de temperatura dos componentes, e a criação de cenários de sensibilidade visando propor ações que potencialmente permitam construir um servidor energeticamente mais eficiente.