服务器及存储设备用液冷部件-CDU通流能力的标定-「亿威仕」

液冷部件 liquid cooling component，通过液冷实现散热的装置。

_{注：液冷部件包含冷板组件、浸没组件、快换接头、机柜冷却工质供回歧管、环路冷却工质供回歧管和冷量分配单元。}

CDU：冷量分配单元 Coolant Distribution Unit，用于实现液冷系统的工质驱动、稳压和配流，同时实现系统热量交换、物理隔离等功能的装置。

今天我们来学习关于CDU通流能力标定方法的内容。

1、试验准备

CDU热性能、通流能力和泵送能力的试验准备如下：

a）准备CDU性能试验装置一套，包含一次侧试验装置和二次侧试验装置，其中一次侧试验装置包括循环水泵、冷源、流量计、控制阀、压力传感器、温度传感器和连接管路等，二次侧试验装置包括流量计、控制阀、压力传感器、温度传感器、假负载和连接管路等；

b）冷源额定制冷能力不小于受试部件换热量的 1.5 倍，并具有冷量 10%~100% 平稳调节能力，供液温度波动小于 0.3℃；

c）假负载有效发热功率不小于受试部件换热量的 1.5 倍，并具有热功率检测能力，测量精度不小于 1%；

d）流量计前后直管段长度符合流量计安装要求，距离受试部件供回液口的长度不大于接口管直径的 5 倍，P1、P2、P3、P4 为四个取压点压力值，其中 P1 和 P2、P3 和 P4 两组取压点高度分别一致；

e）除控制阀调控进出口压力损失外，其余部件压力损失忽略不计。

2、试验装置搭建

按图 1 搭建CDU热性能、通流能力和泵送能力试验装置。其中由受试部件与各压力传感器间距离造成的压力损失可忽略不计，与温度传感器间距离造成的温度损失可忽略不计。

标引序号说明：

1——泵；2——冷源；3——控制阀；4——流量计 L₁；5——压力传感器 P₂；

6——温度传感器 T₂；7——温度传感器 T₁；8——压力传感器 P₁；9——受试部件；

10——压力传感器 P₃；11——温度传感器 T₃；12——温度传感器 T₄；13——压力传感器 P₄；

14——控制阀；15——流量计 L₂；16——假负载。

图 1 CDU热性能、通流能力和泵送能力试验装置搭建示意

3、CDU通流能力标定

液液式CDU一次侧模块的通流能力标定按下列步骤进行。

a）启动一次侧试验装置，通过假负载加热，实现冷却工质温度升至表 1 规定的供液温度，保持冷却工质温度恒定。

表 1 CDU泵送能力标定条件

b）调节控制阀，改变测试管路阻力至CDU一次侧模块的供液流量达到最大，待装置运行稳定后，读取流量值 L1，压力值 P1 和 P2，并根据公式（1）计算供液压差值 ΔP，记录表 2。

ΔP=P₁-P₂ … … … … … … … …（1）

式中：

ΔP——流经CDU的供液压差值，单位为千帕（kPa）；

P₁——CDU进口压力值，单位为千帕（kPa）；

P₂——CDU出口压力值，单位为千帕（kPa）。

c）按供液压差间隔 10kPa 依次调整控制阀，重复步骤 b），直至 ΔP 达到 150kPa。

d）关闭试验装置。

表 2 CDU通流能力标定记录

基于上述步骤，液液式CDU一次侧模块通流能力标定的水力曲线示意见图 2，其中曲线为液液式CDU通流能力的边界。

图 2 液液式CDU一次侧模块通流能力标定的水力曲线示意

示例：

当使用方不指定工况时，在一次侧冷却环路供液流量 50L/min 时，假设供液温度 T_L 为 35℃，CDU进口压力 P₁ 为 200kPa，出口压力 P₂ 为 140kPa，根据公式（1），计算得出标定的CDU一次侧冷却环路的供液压差值 ΔP 等于 60kPa。

当使用方实际一次侧冷却环路的供液压差为 70kPa 时，此时该CDU可用；当使用方实际一次侧冷却环路的供液压差为 50kPa时，此时该CDU不可用。