机架中热硬件的最佳放置位置是否能最大限度地提高整个机架的对流冷却?

机架中热硬件的最佳放置位置是否能最大限度地提高整个机架的对流冷却?

为了最大限度地提高机架中的对流冷却效果,最热的物品放在顶部还是底部是否有区别?如果有区别,哪个产生的冷却效果最好,为什么?请将答案限制为基于事实或行业标准设计原则的答案,而不是猜测、意见或个人选择。


请注意,对于这个问题,我只想关注物品的放置对仅对流冷却的影响。请忽略其他考虑因素,例如重量分布或风扇的使用。

答案1

基本物理学:将最热的设备放在顶部,将最冷的设备放在底部,可以获得最佳的冷却效果(假设冷空气从底部进入,热空气从顶部离开)。

无论是开放式机架还是顶部和底部均有开口的封闭式机柜,都会对设备协同工作的程度产生影响。我假设是机柜。

通过机柜吸入的空气量取决于排出空气的热度。放置位置会影响可传递到空气中的热量(顶部最热的装置传递的热量最多)。但空气量并不是主要考虑因素,更重要的是您如何有效地利用空气。

冷却(热传递)基于温差。底部的冷空气会带走上升过程中较热单元的热量,并且仍然足够冷以带走顶部较热单元的热量。如果最热的单元位于底部,则进入的冷空气会带走更多热量。但是,从底部流出的加热空气几乎不会冷却上方的单元。

这一原则在工业中很常用。它是一种逆流交换,从而保持整个路径上的温差。

答案2

真正的机架不是围绕自然对流冷却设计的。任何这样的假设都是错误的。你会有空气滞留里面外壳和下面任何装置的更多热量,它就会全部融化,造成各种痛苦、灾难和诅咒。地狱可能就是这样设计的。不过我在这里用了夸张的说法。它们会过热、关机或减速,而地狱似乎是度假的好地方。

真实的机架,或大多数设计用于任何某种受限空间使用强制对流。真正的机架从一侧吸入空气,从另一侧排出。这样,您就不需要从顶部到底部的不间断气流。

那么最佳放置位置是?确保空气录取尽可能凉爽。确保空气排气这不是别人的进气口。

如果你需要设计一个纯粹基于对流的系统架子环境,要么逃跑,要么拿一台热成像摄像机进行实验——这至少可以告诉你热量传播到哪里,以及你的服务器距离熔化还有多远。

尽管如此,目前仍在进行优化数据中心设计的实验,以实现更高的温度和更高效的冷却。这些实验包括大的由政府、芯片制造商和拥有大型数据中心的公司完成的项目,超出了您在此处获得的建议范围。

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