AI赋能国产自主为数据中心热流仿真注入新动力
MHT.DC
2025年1月15日,西安数峰信息科技有限责任公司正式发布了其首款针对特定场景的软件产品MHT.DC-202501-Alpha(下文简称为“MHT.DC")。该软件经过精心研发,并在客户实际使用反馈的基础上持续迭代,专注于数据中心气流组织及热仿真的智能国产自研工业软件,为数据中心的热流分析提供了高效且精准的解决方案,标志着国产自主可控的计算流体动力学(CFD)软件在数据中心领域取得了重要突破。
MHT.DC助力数据中心热管理分析
数据中心设备布局的“热”诊专家
MHT.DC是数据中心设备布局优化的“热”诊专家,其优势体现在数据中心设计布局及设备采用、冷却散热设计和能耗控制设计三个方面。
数据中心设计布局及设备采用:MHT.DC利用CFD仿真技术,对机房设计方案进行验证评估,包括地板、机柜、空调等设备布局,通过参数化建模及快速预测,提前发现潜在运行问题,避免设计缺陷导致的机房运行故障,减少后期整改投入。
数据中心冷却散热设计:随着数据中心对散热效率要求的不断提高,液冷技术逐渐成为主流趋势。液冷技术包括浸没式液冷和冷板式液冷两种方案,目前主要厂商在液冷技术方面还处于实验或初步应用阶段,市场尚未形成绝对龙头。MHT.DC在冷却散热设计方面发挥着重要作用,其多相流及相变模型能够准确模拟液冷过程中的物理现象,为冷却方案的确定提供科学依据。通过CFD仿真,设计人员可以评估不同液冷方案的散热效果,优化冷却系统的布局和参数,确保数据中心在高效散热的同时,实现能源的合理利用。
数据中心能耗控制设计:MHT.DC结合AI技术,依据数据中心运行状态,辅助运维人员实现温度自动化控制策略实施,规避局部热点问题,降低能耗。其核心在于时间维度演进、精确及高效预测能力,为自动化控制系统提供实时数据支持,助力数据中心实现安全、节能运行。
MHT.DC核心亮点 Highlight
基于核心求解引擎MHT完全自主知识产权
MHT.DC软件基于拥有完全自主知识产权的CFD核心求解器MHT(Mountain of Numerical Heat Transfer),全面覆盖了计算流体力学领域的各类主流算法。其速度压力耦合式全隐算法、基于高阶格式的多相流界面压缩技术方法等均为行业先进算法,实现了多相全速域的流体力学仿真。同时,该软件采用基于任意曲面的相交面技术和基于径向基函数的网格移动算法,为多区域耦合计算和运动部件提供了先进的仿真技术,确保了在电子工业、航空航天等领域复杂场景下的高精度模拟。
MHT求解引擎及架构
降阶/AI+CFD赋能实现瞬态仿真&快速预测
MHT.DC利用AI技术与降阶方法相结合,大幅提升了仿真效率,实现了瞬态仿真与快速预测功能。通过AI+CFD技术,在设备物理布局不变先决条件下,MHT.DC能够在短时间内对数据中心内的气流组织流动状况以及传热温度场进行精确模拟,有效帮助工程师快速评估不同设计方案对数据中心热管理的影响,为优化决策提供有力支持。
借助AI赋能,MHT.DC创新具备了瞬态模型的能力,能够反映时间维度上的演进,为用户提供更加精准的动态仿真结果。
通过AI神经网络能够高效预测机房内特征点的温度变化趋势,为冷却系统的实时控制和节能降耗提供支持。该模型通过学习每个特征点的邻域特征,实现对温度场的快速模拟,省去了传统CFD全场求解的繁琐计算。预测结果与实际温度变化相比精度达95%以上,速度相比传统方法提升了约1100倍。同时,由于该模型基于邻域特征进行预测,所需的网络深度较小,训练数据量也大幅减少。这一特点使其在提升计算效率的同时保持了出色的预测精度和训练成本。在客户大型实际数据机房包间案例中,结合CFD和AI技术,MHT.DC产品仅用2秒就获得了360个切片的高精度低误差结果,这一速度远远超出了传统方法,极大地提高了工作效率和决策的及时性。
通过这种高效的计算能力和先进的技术应用,MHT.DC为用户在数据中心气流组织及热仿真分析领域提供了强有力的支持,帮助企业在激烈的市场竞争中占据优势地位。
热流仿真计算进度高计算结果可信度高
MHT.DC在数据中心热流仿真分析的计算精度方面表现卓越,其关键测点模型计算数值结果相较于国际知名商业软件精度误差小于5%,能够提供更加可靠的数据支持。这一精度水平确保了工程师在进行设计优化和故障排查时可以依赖软件模拟结果,做出更加科学合理的决策。例如,在与客户实际包间机房的实测数据对比中,MHT.DC的计算温度预测精度达到与监测点的偏差(CV/RMSE)不大于5%,远高于行业平均水平。
MHT.DC核心求解引擎与商软温度场结果比对
全自动自适应网格剖分
自适应网格剖分原理与技术优势
MHT.DC软件采用了先进的自适应网格剖分算法,该算法能够根据计算域内物理量的变化梯度自动调整网格密度。在数据中心气流组织及热仿真中,不同区域的物理现象复杂程度各异,如机柜附近气流速度和温度变化剧烈,而远离机柜区域则相对平缓。MHT.DC可智能识别这些差异,在物理量变化大的区域自动加密网格,确保对关键细节的精确捕捉;在变化平缓区域适当稀疏网格,减少计算资源浪费。
不规则形状笛卡尔网格逼近
一键式操作与便捷自动匹配
用户只需在 MHT.DC软件中选择包间计算域,点击一键式自适应网格剖分按钮,软件即可自动完成网格剖分整个过程。在网格剖分过程中,软件自动匹配物理边界到几何边界,无需人工手动配置。这意味着无论是复杂的机柜形状、空调出风口位置,还是不规则的机房墙壁,软件都能准确识别并将物理边界与几何模型完美贴合。
包间整体网格
与传统方法对比凸显优势
传统的网格剖分方法往往需要大量人工干预,工程师需手动设置网格参数、调整网格密度,不仅耗时费力,而且容易因人为疏忽导致边界匹配不准确,影响计算精度。而 MHT.DC软件的一键式自适应网格剖分功能完全消除这些问题,大大提高工作效率,同时保证了网格质量和计算精度。
某数据机房包间地板下网格透视
针对数据中心专有场景提供特质化部件建模
MHT.DC充分考虑了数据中心的特殊需求,提供了一系列特质化部件建模功能。用户可通过一键式操作创建复杂部件,如阵列带盲板的机柜、空调系统、格栅、立柱以及配电柜等,显著提升了建模效率与准确性。这些部件的几何形状和物性参数均可灵活调整,便于用户根据实际需求进行优化,从而确保模型能够真实反映数据中心的物理特性和运行条件。
批量创建带盲板的机柜阵列
空调ACU参数化自动创建
精准建模新突破:DWG格式导入与自动吸附功能
在几何建模方面,MHT.DC 展现出了强大的兼容性。它能够高效地导入 DWG 格式文件,这一广泛应用于 CAD 软件中的二维和三维设计数据格式,在读取过程中可确保原有设计的精确度和完整性,为后续热流仿真提供坚实的几何基础。同时,软件具备流畅的墙壁重塑绘制功能,对于数据中心不规则房间构造,不仅能够精确绘制墙壁,还能确保数据准确映射到闭合计算域,满足复杂几何形状和空间关系处理的需求,提高了建模的灵活性与效率,为用户在数据中心热流仿真项目中的模型构建提供了有力支持。
在数据中心热流仿真的建模过程中,MHT.DC 软件凭借其出色的功能特性,为用户带来了前所未有的高效体验。当导入 DWG 格式文件后,其在三维部件建模环节展现出了强大的图纸自动吸附功能。
导入DWG文件,三维建模中具图纸自动吸附功能
在实际操作场景中,用户将 DWG 格式的设计图纸导入 MHT.DC 软件后,软件能够智能识别图纸中的各类几何元素,如线条、端点、中点、交点等。在进行三维部件建模时,无论是创建机柜、空调、立柱等复杂部件,还是绘制机房墙壁、布置格栅地板等操作,软件都能自动捕捉到图纸中的关键特征点,并实现自动精准吸附。
自动吸附功能的实现,不仅大大提高了建模的速度,还显著提升了模型的准确性和规范性。用户无需花费大量时间手动对齐和调整部件位置,降低了建模难度,即使是复杂的数据中心模型也能轻松构建。无论是大型数据中心的整体布局建模,还是局部区域的精细部件建模,MHT.DC 软件都能凭借这一功能,让用户在短时间内获得高质量的三维模型,为后续的热流仿真分析奠定坚实基础,有效提升数据中心设计与优化的工作效率。
丰富多样的后处理统计功能
支持显示数据中心的温度场、流场、压力场等关键物理量的分布云图、截面。
后处理统计报表功能
温度场截面热流参数后处理
机房几何流线
Y=0.25/0.75/1.0m切片查看
关于数峰
西安数峰信息科技有限责任公司
本土研发团队,提供优质服务
作为国内研发团队打造的专业软件,MHT.DC具有得天独厚的服务优势。团队能够快速响应客户需求,提供定制化模块开发,确保软件与客户的特定业务流程和需求紧密结合。无论是售前咨询还是售后技术支持,数峰信息都致力于为客户提供高效、优质的服务体验,助力客户充分发挥软件的价值。
MHT.DC软件的发布,填补了国产核心求解器自主可控的数据中心专用场景CFD气流组织及热仿真工业软件的空白。
凭借与最新技术结合、高精度的计算、高效的性能及优质的服务,MHT.DC有望在数据中心设计、优化与运营管理等领域得到广泛应用,推动我国数据中心产业朝着更加高效、绿色、可持续的方向发展。
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联系人:郝先生
haoxiangmiao@shufengmht.com