Прочитал ваш ответ про CFD и применение таких систем в дата-центрах, но есть вопрос: как проверить, что они дают правильный результат? Даже у вас говорится про адекватность модели, т.е. вопрос не на ровном месте. Картинки это хорошо, но насколько они соответствуют действительности? Я конечный пользователь, чем могу проверить правильность? Только требовать, чтобы приехали и померили? Но если моделировать и мерить будут одни и те же, можно ли полагаться на их слова, они же никогда о расхождении не скажут.
Вопрос действительно не на ровном месте. Адекватность моделей и расчетных результатов нужно проверять фактическими измерениями. Причем измерения полезно проводить и при последующей эксплуатации объектов, ведь со временем в расположение активного оборудования вносятся изменения, что-то убирают, что-то добавляют. Вы же не станете на каждый чих заказывать новое моделирование. Какие-то расхождения неизбежно будут, их нужно контролировать, а способ для этого только один: непосредственные измерения.
Замеряется температура, влажность, скорость воздушного потока и другие параметры, прямо или косвенно участвующие в модели на основе уравнений Навье-Стокса. Полученные фактические значения сравниваются с расчетными. Если они совпадают (точнее, если разница вписывается в допустимые пределы в несколько процентов) – значит, модель адекватна, дает реалистичные результаты. Если расходятся – значит, либо в модель заложены неточные данные по объекту, либо сама методика расчета не вполне корректна и требует доработки. Не секрет, что любые теоретические выкладки для применения на практике приходится корректировать, вводить поправки и уточняющие коэффициенты, и такая работа ведется постоянно.
Разработчики систем CFD – компьютерного моделирования текучих сред – для совершенствования своих методов расчета используют тестовые объекты. Их обвешивают датчиками, чтобы снимать фактические показания в разных точках пространства. Количество датчиков может исчисляться десятками и сотнями, в зависимости от сложности формы объекта. Ключевое значение имеет именно форма, а не размеры объекта. Так, на сегодняшний день вполне можно доверять результатам моделирования ЦОДов, расположенных в простых помещениях прямоугольной формы, с классической структурой горячих и холодных коридоров, с рядным расположением шкафов и типовым активным оборудованием. Подобные расчеты уже выполнялись неоднократно, и сопоставление расчетных результатов с фактическими подтверждало адекватность модели.
Проблемы могут возникать в помещениях нетипичной формы, переменного сечения, с дополнительными архитектурными элементами (перегородками, колоннами, нишами, выступающими ригелями и т.п.), с разнородным шкафным и стоечным оборудованием, выставленным не по простым рядам, со специфически расположенными трассами и т.п. При определенных условиях могут возникать не только зоны локального перегрева или переохлаждения (явление на сегодняшний день уже хорошо изученное), но и настоящие стоячие волны и другие явления, которые технари обычно называют "шаманством", пока досконально не разберутся в происходящем.
Конечно, вам как конечному пользователю практически невозможно снять несколько сотен измерений по всем параметрам и сопоставить их с тем, что выдает модель, но это и не нужно. Вполне достаточно обладать несколькими устройствами, которые позволят проводить разовые локальные измерения в наиболее критических точках, непосредственно влияющих на работоспособность системы или конкретных единиц оборудования.
Это довольно простые и не очень дорогие устройства, позволяющие бесконтактным способом определять температуру в конкретной точке поверхности. Ими можно контролировать температуру корпуса активного оборудования, в том числе вблизи выпускного отверстия, температуру вентиляционных решеток в месте, где в помещение подается охлаждающий воздух, и т.д. У инфракрасных термометров безусловный плюс – бесконтактность, т.е. возможность измерить температуру любой поверхности, в том числе удаленной на несколько метров, лишь бы она находилась в прямой видимости (правда, за стеклом мерить нельзя – тогда вы получите температуру самого стекла). Измерять можно даже температуру подвижных элементов (вентиляторов, двигателей и т.п.), без необходимости их выключать.
Есть простые модели термометров, позволяющие только вывести значение температуры на экран. Есть модели посложнее, с возможностью подключения термопары для проведения контактных измерений температуры и другими функциями. Есть также модели с запоминающим устройством, позволяющие сохранять результаты измерений с указанием даты и времени, а затем загружать их в персональный компьютер. Есть даже модели с возможностью цифрового фотографирования, по своим функциям приближающиеся к тепловизорам. Как правило, все ИК-термометры снабжаются лазерным прицелом, чтобы пользователь точно видел, температуру чего он измеряет.
Тепловизоры – следующий шаг, они снимают термограмму, что позволяет проводить как качественные, так и количественные измерения. Современные тепловизоры очень функциональны и способны уловить разность температур порядка десятой доли градуса, а то и меньше. Тепловизоры очень удобны для проведения аудитов помещений, они сразу покажут температуры устройств в шкафу и элементов конструкции самого шкафа. Безусловный плюс тепловизоров производства Fluke – использование технологии IR-Fusion®, позволяющей накладывать термограмму на фотографическое изображение и совмещать температурные данные с физическими объектами, для которых они получены. Примеры термограмм можно посмотреть в ответе на вопрос 343 в разделе консультаций.
Тепловизоры можно разделить на разные группы по функциональным возможностям и предназначению. Есть модели для использования в промышленности, для отслеживания состояния технологического оборудования. Есть модели, специально разработанные для проведения аудитов строений и зданий. В зависимости от пожеланий и финансовых возможностей всегда можно подобрать подходящую модель. Для примера приведем две модели, хотя на самом деле только у компании Fluke их почти два десятка.
Однако надо всегда помнить: все бесконтактные термометры и все тепловизоры могут показать вам температуру поверхности, но не температуру воздуха. Чтобы удостовериться, что система охлаждения работает нормально, или замерить температуру горячего воздуха на выходе из активного оборудования, чтобы обнаруживать проблемы в системе вентиляции и кондиционирования воздуха, необходимо непосредственно измерять характеристики воздушного потока. Для этого служат другие приборы – анализаторы качества воздуха, измерители расхода и подобные компактные устройства. Они позволяют определить температуру в самом воздушном потоке (то, чего вам не покажет никакой тепловизор или ИК-термометр) и его скорость. В зависимости от модели, можно также определять влажность, разность давлений, содержание углекислого газа CO2 и угарного газа CO, другие параметры.
Совместное использование измерительных приборов и систем вычислительной динамики CFD позволяет обеспечить надежную и эффективную эксплуатацию объектов. Разумеется, всем этим надо правильно пользоваться. Наибольшей экономии можно добиться, если использовать соответствующие методы еще на этапе проектирования, но и на более поздних этапах эти технологии позволяют повысить эффективность и увеличить надежность функционирования оборудования и объекта в целом.
Центр дистрибьюции нашей компании предлагает компаниям-партнерам и клиентам разнообразное измерительное оборудование (оказываем помощь в выборе наименований, также существует розничный магазин); инжиниринговая компания проводит комплексные проверки и аудиты объектов, выполняет проектирование и моделирование объектов с применением CFD; учебно-консультационный центр оказывает консультационные услуги и проводит необходимое обучение.
