Как давление и температура влияют на надежность жидкостных шлангов охлаждения в центрах обработки данных ИИ

Жидкий охлаждающий шланг может выглядеть совершенно нормально во время установки и по-прежнему подвергаться воздействию сложных условий, как только центр обработки данных ИИ начнет работать.

Давление охлаждения, рабочая температура, колебания давления и повторяющиеся тепловые циклы способствуют окружающей среде, в которой должен работать шланг.

По этой причине давление и температура должны оцениваться вместе при указании жидкого охлаждающего шланга.

Об основной роли шлангов в системах охлаждения ИИ см. Как работает жидкое охлаждение в центрах обработки данных ИИ?.

1 Почему давление и температура

Жидкий охлаждающий шланг выполняет несколько работ одновременно.

• Он содержит циркулирующий охлаждающий агент.
• Выдерживает внутреннее давление.
• Он обеспечивает движение системы и маршрутизацию.
• Он работает в определенном температурном диапазоне.
• Он поддерживает надежные соединения с фитингами и UQD.

Эти требования взаимосвязаны.

Например, температура может влиять на поведение материала, в то время как давление оказывает механическое воздействие на структуру шланга.

2.Операционное давление против максимального давления

Одним из первых различий, которые должны сделать инженеры, является различие между нормальным рабочим давлением и максимальным проектным давлением.

Рабочее давление Описывает давление, ожидаемое при нормальной работе системы.

Максимальное давление представляет собой более высокое условие, которое сборка может выдержать в соответствии с ее спецификацией.

Следует рассмотреть полную оболочку применения, включая колебания температуры и давления.

3.Давление не всегда постоянное

Системы охлаждения могут испытывать изменения давления во время работы.

Давление может варьироваться по мере изменения условий работы насосов, открытия или закрытия клапанов или изменения охлаждающих нагрузок.

Эти колебания отличаются от одного значения статического давления.

Там, где ожидается циклическое давление, сборка шланга должна быть оценена для фактического режима работы.

4. Пульсация под давлением и езда на велосипеде

Повторные изменения давления могут создавать циклическую нагрузку на области усиления шланга и соединения.

Значение зависит от амплитуды и частоты изменений давления, конструкции шланга и рабочей температуры.

Для систем с частыми колебаниями давления квалификационное тестирование должно отражать фактическое применение, где это практически возможно.

5.Температура влияет на материалы шланга

Температура влияет на физическое поведение полимерных и эластомерных материалов.

По мере изменения температуры могут изменяться и такие характеристики, как гибкость, жесткость и механическая прочность.

Это не означает, что шланг автоматически становится непригодным при более высокой температуре. Это означает, что шланг должен быть выбран и рассчитан на предполагаемый температурный диапазон.

6 Максимальная температура не такая же, как постоянная температура

Опубликованная максимальная температура и постоянная рабочая температура не должны интерпретироваться как одно и то же инженерное условие.

Шланг может выдерживать кратковременную температурную экскурсию, которая не соответствует его нормальному непрерывному рабочему состоянию.

При указании охлаждающего шланга инженеры должны идентифицировать:

• Нормальная рабочая температура
• Максимальная непрерывная температура
• Краткосрочные температурные экскурсии
• Диапазон колебаний температуры

7.Тепловой велоспорт может иметь большее значение, чем одна температура

Системы охлаждения центров обработки данных ИИ могут испытывать изменения тепловой нагрузки.

По мере изменения температуры охлаждающей жидкости шланг и другие компоненты могут многократно расширяться и сжиматься.

Повторный тепловой цикл создает другую механическую среду, чем работа с постоянной температурой.

Для применений со значительным тепловым циклом полная сборка шланга должна рассматриваться во время квалификации.

8.Давление и температура должны оцениваться вместе

Давление и температура не всегда должны рассматриваться как независимые характеристики.

шланг может иметь различные эксплуатационные характеристики при различных комбинациях давления и температуры.

Поэтому полезная спецификация приложения выглядит примерно так:

Параметр	Примерные требования
Оперативное давление	Определить фактическое состояние системы
Максимальное давление	Определить предел дизайна
Температура работы	Определить нормальный диапазон
Максимальная температура	Определение ожидаемого верхнего состояния
Велосипед под давлением	Определить, если применимо
Тепловой велосипед	Определить, если применимо

9 Почему строительство шлангов имеет значение

Жидкий охлаждающий шланг обычно представляет собой многослойный компонент, а не простой кусок полимерной трубки.

Внутренний слой обеспечивает поверхность контакта с жидкостью, усиление способствует механической прочности, а внешний слой обеспечивает защиту окружающей среды.

Конструкция должна соответствовать давлению, температуре и механическим требованиям приложения.

10.Усиление помогает управлять внутренним давлением

Усиление является важной частью многих гибких конструкций шлангов, способных выдерживать давление.

Он помогает шлангу сохранять форму и выдерживать внутреннее давление.

Однако укрепление не следует рассматривать изолированно.

Внутренняя трубка, подкрепление, внешний слой и конечные соединения работают вместе как сборка.

11.Связь может быть слабой точкой

Сам шланг является только одной частью пути жидкости.

Соединение между шлангом и фитингом или UQD также должно выдерживать заданные условия давления и температуры.

Потенциальные компоненты соединения включают в себя:

• Конец Хосе
• приспособление
• Хромой или зажим
• печать
• UQD

Рейтинг давления только для шланга не автоматически определяет рейтинг полной сборки.

12. Падение давления отличается от рейтинга давления

Падение давления и рейтинг давления часто путают при выборе шланга.

Рейтинг давления относится к давлению, которому предназначена сборка шланга.

Падение давления описывает потерю давления, вызванную сопротивлением жидкости, когда охлаждающая жидкость проходит через систему.

Это разные инженерные параметры.

Для расчетов падения давления см. Падение давления в жидкой охлаждающей шланге: как рассчитать и контролировать его в центрах обработки данных ИИ.

13.Диаметр Хосе все еще имеет значение

Внутренний диаметр шланга влияет на скорость охлаждающей жидкости и гидравлическое сопротивление.

Меньший внутренний диаметр может увеличить потерю давления при заданном расходе.

Это означает, что параметры размера шланга и давления должны оцениваться вместе.

Для детального подхода к оценке см. Как выбрать правильный размер шланга для охлаждения жидкости для центров обработки данных ИИ.

14.Температура также влияет на свойства охлаждающего вещества

Температура влияет не только на материал шланга.

Он также может влиять на свойства охлаждающей жидкости, такие как вязкость.

Изменения вязкости охлаждающей жидкости могут повлиять на гидравлическое поведение контура охлаждения.

Это одна из причин, почему при оценке падения давления следует использовать реалистичные рабочие температуры, где это возможно.

15. Совместимость охлаждающих веществ и температура

Совместимость материалов также должна учитываться в предполагаемом температурном диапазоне.

Оценка материала, выполненная при комнатной температуре, не может представлять полное состояние обслуживания.

Таким образом, фактическая охлаждающая жидкость, температура и продолжительность воздействия должны быть включены в выбор материала.

Для получения дополнительной информации см. Как совместимость с охлаждением влияет на выбор шлангов жидкого охлаждения для центров обработки данных ИИ.

16. Температура, давление и срок службы

Срок службы шланга зависит от условий, испытываемых во время эксплуатации.

Непрерывное воздействие давления и температуры в сочетании с механическим движением и ездой на велосипеде может со временем предъявлять требования к шлангу.

Вот почему шланг должен оцениваться в соответствии с его фактической оболочкой обслуживания, а не с одним максимальным значением.

17. Избегайте работы слишком близко к пределу

Инженерные системы обычно выигрывают от разумной проектной маржи.

Если нормальное рабочее состояние очень близко к указанному пределу шланга, может быть меньше запаса для неожиданных эксплуатационных изменений, скачков давления или температурных экскурсий.

18. Механическая маршрутизация также влияет на надежность

Давление и температура не единственные факторы, влияющие на срок службы шланга.

шланг также может испытывать изгиб, скручивание, вибрацию или внешний контакт.

Неправильная маршрутизация может создавать дополнительное механическое напряжение, даже если давление и температура находятся в пределах спецификации.

шланг должен быть установлен в соответствии с требуемым радиусом изгиба и геометрией соединения.

19. Избегайте резких изгибов вблизи соединений

Концы шлангов и зоны подключения заслуживают особого внимания во время установки.

Чрезмерное изгибание вблизи фитинга может создать дополнительную нагрузку на сборку.

Хорошая маршрутизация должна обеспечить плавный переход от шланга к соединению без принуждения шланга к неподходящему изгибу.

20. Вибрация и движение оборудования

Гибкие шланги часто используются отчасти потому, что они могут вместить перемещение между соединенными компонентами.

Однако повторное перемещение может стать механической нагрузкой, если шланг неправильно наведен или сдержан.

В среде сервера ИИ шланг может потребоваться для обеспечения доступа к обслуживанию, удаления компонентов или перемещения на уровне стойки.

Поэтому маршрутизация должна обеспечивать достаточную гибкость без создания чрезмерного циклического изгиба.

21.Почему дата-центры ИИ требуют последовательной производительности шланга

Инфраструктура ИИ все чаще проектируется вокруг вычислительного оборудования высокой плотности и архитектур жидкостного охлаждения.

Компоненты охлаждения интегрированы в компактную систему, где шланги могут соединять холодные пластины, коллекторы, UQD и CDU в ограниченном пространстве установки.

В этих условиях шланг должен балансировать:

• Возможность давления
• Температурная способность
• Гидравлическое исполнение
• гибкость
• Совместимость материалов
• Надежность соединения

22. Квалификация по давлению и температуре

Если заявка требует квалификационного тестирования, условия испытания должны отражать предполагаемую рабочую среду.

В зависимости от заявки, оценка может включать:

• Испытание на давление
• Тестирование утечек
• Температурное воздействие
• Велосипед под давлением
• Тепловой велосипед
• Тестирование потока
• Визуальный осмотр

Точная квалификационная программа должна быть установлена в соответствии с требованиями системы и применимыми стандартами.

23 Что контролировать во время тестирования

Полезная программа тестирования не должна фокусироваться только на том, не выходит ли из строя шланг сразу.

Инженеры также могут отслеживать изменения:

• Размеры
• внешний вид
• Утечка герметичности
• Эффективность давления
• Производительность потока
• Целостность соединения

Эти наблюдения могут дать дополнительную информацию о долгосрочной пригодности.

24. Варианты шлангов для жидкостного охлаждения CJAN

CJAN предоставляет несколько конфигураций шлангов для жидкостного охлаждения, которые могут быть оценены для центра обработки данных AI и других приложений для управления температурой.

Нынешний Жидкий охлаждающий шланг JAN LCH Доступен как часть ассортимента жидких охлаждающих шлангов компании.

Другие конфигурации включают LCH-SD и LCH-SDS.

Окончательный выбор продукта должен основываться на фактических требованиях к давлению, температуре, охлаждающей жидкости, расходу, размерам и соединению.

25. Контрольный список практической надежности

Пункт	Инженерная проверка
Рабочее давление	определенный
Максимальное давление	определенный
Рабочая температура	определенный
Максимальная температура	определенный
Велосипед под давлением	Оценка, если применимо
Тепловой велосипед	Оценка, если применимо
Охлаждающая совместимость	Подтверждено
Идентификатор Хосе	Проверяется необходимый поток
радиус изгиба	Подтверждено
Фиттинги и UQD	Оценивается как собрание
валидация	Определяется по заявке

Заключение

Надежность жидкого охлаждающего шланга в центре обработки данных ИИ зависит от более чем одной спецификации давления или температуры.

шланг должен работать в фактическом сочетании давления, температуры, охлаждающей жидкости, расхода и механических условий, ожидаемых во время службы.

Колебания давления и тепловой цикл заслуживают особого внимания, когда ожидается, что система будет работать непрерывно или испытывать изменяющиеся рабочие нагрузки.

Шланг, фитинги, уплотнения и UQD также должны оцениваться как полная сборка для обработки жидкости.

Конфигурации CJAN LCH, LCH-SD и LCH-SDS обеспечивают возможности для применения в жидкостном охлаждении, где требования к давлению, температуре, гибкости и соединению должны рассматриваться вместе.

Для проектов центров обработки данных ИИ наиболее эффективной отправной точкой является определение полной операционной оболочки перед выбором окончательной конфигурации шланга.

Для получения дополнительной информации, посетите Решения для жидкостного охлаждения CJAN Страница или обзор Жидкий охлаждающий шланг JAN LCH.