特許 6983823 調節される空間の熱流体管理のためのシステムおよび方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6983823

(24)【登録日】2021年11月26日

(45)【発行日】2021年12月17日

(54)【発明の名称】調節される空間の熱流体管理のためのシステムおよび方法

(51)【国際特許分類】

   G06F 30/23 20200101AFI20211206BHJP

   G06F 30/13 20200101ALI20211206BHJP

   G06F 30/28 20200101ALI20211206BHJP

【ＦＩ】

   G06F30/23

   G06F30/13

   G06F30/28

【請求項の数】12

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2018-566252(P2018-566252)

(86)(22)【出願日】2017年6月8日

(65)【公表番号】特表2019-519857(P2019-519857A)

(43)【公表日】2019年7月11日

(86)【国際出願番号】IB2017053386

(87)【国際公開番号】WO2017216687

(87)【国際公開日】20171221

【審査請求日】2020年5月11日

(31)【優先権主張番号】201621020683

(32)【優先日】2016年6月16日

(33)【優先権主張国】IN

(73)【特許権者】

【識別番号】512070816

【氏名又は名称】タタ・コンサルタンシー・サーヴィシズ・リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】ディルシャド・アハマド

(72)【発明者】

【氏名】ヒリシケシュ・ニルカント・クルカルニ

(72)【発明者】

【氏名】アニルド・デオドハール

【審査官】 合田 幸裕

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２００５／００９１０１０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１４／０１２８８６（ＷＯ，Ａ２）

【文献】 特開２０１１−０５９７４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１１４７６８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｆ ３０／２３

Ｇ０６Ｆ ３０／１３

Ｇ０６Ｆ ３０／２８

ＩＥＥＥ Ｘｐｌｏｒｅ

ＪＳＴＰｌｕｓ（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の構成要素を有する調節される空間の熱流体管理のための、プロセッサ実装方法であって、
1つまたは複数のハードウェアプロセッサを介して、前記調節される空間に関連する調節される空間データを含むデータ入力ファイルを取得するステップと、
前記1つまたは複数のハードウェアプロセッサを介して、数値解析のためのメッシュ生成モデルに好適な形式で前記調節される空間の3D幾何形状を自動的に生成するステップであって、数値解析のため前記3D幾何形状を自動的に生成するステップが、
前記調節される空間の前記複数の構成要素に関連する幾何学的データを取得するため、前記調節される空間データをパースするサブステップであって、前記幾何学的データは、複数の点、複数の線、および対応する命名規則を持つ複数の面により前記複数の構成要素を表し、前記複数の面の作成に使用される１つまたは複数の線のセットの名前に基づいて、前記複数の面に名前が割り当てられる、サブステップと、
前記パースした幾何学的データに基づいて、メッシュ分析に好適な前記形式で前記複数の構成要素を有する前記調節される空間の前記3D幾何形状を作成するサブステップと
を含む、ステップと、
前記1つまたは複数のハードウェアプロセッサを介して、前記メッシュ生成モデルを使用し、前記3D幾何形状内にメッシュを作成するステップと、
前記1つまたは複数のハードウェアプロセッサを介して、前記複数の構成要素の動作データに少なくとも基づいてシミュレーションデータを生成するステップであって、前記動作データが前記複数の構成要素の動作仕様を表す、ステップと、
前記1つまたは複数のハードウェアプロセッサを介して、前記調節される空間の熱流体モデルをシミュレーションするため、前記メッシュ上に前記シミュレーションデータを適用するステップと
を含み、
前記3D幾何形状を作成する前記サブステップが、前記複数の線から選択される複数の線の対から複数のコーナーの点を取得するサブステップと、前記複数のコーナーの点のうちの各コーナーの点を、前記各コーナーの点に対応する方向における最も近い点の識別情報に基づいて、前記調節される空間に現れる順番で配置するサブステップとを含む、方法。

【請求項2】

前記調節される空間データから構成要素の名前-属性リストを集めるステップであって、前記構成要素の名前-属性リストが、前記複数の構成要素の名前、および前記複数の構成要素の属性に関連する複数のキーワードを含む、ステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。

【請求項3】

前記調節される空間データをパースする前記サブステップが、
前記データ入力ファイル内の前記構成要素の名前-属性リストの前記複数の構成要素の各々の存在を繰り返して検査するステップと、
前記データ入力ファイル内に存在すると判定される前記複数の構成要素から、構成要素の組の幾何学的データを抽出するステップと、
構成要素の前記組の各々について、点の座標を準備するステップ、および構成要素の前記組についての名前を割り当てるステップと、
前記パースした調節される空間データを取得するため、割り当てた名前およびそれぞれの点の座標で構成要素の前記組を記憶するステップと
を含む、請求項2に記載の方法。

【請求項4】

前記複数のコーナーの点を取得する前記サブステップが、
前記複数の線から選択される複数の線の対について、
前記データ入力ファイルから線の対を選択するステップ、および前記線の対の対応する端点間で距離測度を決定するステップと、
前記線の対についての端点間の前記距離測度に基づいて、前記線の対の線が1つの共通点を有するかを決定するステップであって、前記線の対の前記端点間の、1つの非ゼロの距離測度および1つのゼロの距離測度が、前記線の対間のコーナーの点を表す、ステップと
を繰り返して実施することを含む、請求項3に記載の方法。

【請求項5】

前記調節される空間の前記3D幾何形状を作成する前記サブステップが、
前記構成要素の名前-属性リストから選択される、構成要素の前記組の各々の構成要素について、
前記構成要素に関連するコーナーの点の組に基づいて、前記複数の線から線の1つまたは複数の組を決定するサブステップ、および線の前記組を作成するために使用されるコーナーの点の前記組の名前に基づいて、線の前記組に名前を割り当てるサブステップ
を繰り返して実施するステップと、
単一の面に現れる前記複数の線からの、線の1つまたは複数の組によって、複数の面を作成するステップ、および前記複数の面を作成するため使用される線の前記1つまたは複数の組の名前に基づいて、前記複数の面に名前を割り当てるステップと、
前記3D幾何形状を作成するため前記複数の面を組み合わせるステップ、および前記3D幾何形状に名前を割り当てるステップと
をさらに含む、請求項4に記載の方法。

【請求項6】

前記シミュレーションデータを生成する前記ステップが、
前記複数の構成要素に関連する動作データを取得するために前記調節される空間データをパースするステップと、
前記動作データを計算的流体力学(CFD)分析にとって好適な形式に変換するステップと
を含む、請求項1に記載の方法。

【請求項7】

複数の構成要素を有する調節される空間の熱流体管理のためのシステムであって、
命令を記憶する1つまたは複数のメモリと、
前記1つまたは複数のメモリに結合される1つまたは複数のハードウェアプロセッサと
を備え、前記1つまたは複数のハードウェアプロセッサが、
前記調節される空間に関連する調節される空間データを含むデータ入力ファイルを取得し、
数値解析のためのメッシュ生成モデルに好適な形式で前記調節される空間の3D幾何形状を自動的に生成し、前記3D幾何形状を自動的に生成するために、前記1つまたは複数のハードウェアプロセッサが、
前記調節される空間の前記複数の構成要素に関連する幾何学的データを取得するため、前記調節される空間データをパースし、前記幾何学的データは、複数の点、複数の線、および対応する命名規則を持つ複数の面により前記複数の構成要素を表し、前記複数の面の作成に使用される１つまたは複数の線のセットの名前に基づいて、前記複数の面に名前が割り当てられ、
前記パースした幾何学的データに基づいて、メッシュ分析に好適な形式で前記複数の構成要素を有する前記調節される空間の前記3D幾何形状を作成するように前記命令によって構成され、
前記メッシュ生成モデルを使用して、前記3D幾何形状内にメッシュを作成し、
前記複数の構成要素の動作データに少なくとも基づいてシミュレーションデータを生成し、前記動作データが前記複数の構成要素の動作仕様を表し、
前記調節される空間の熱流体モデルをシミュレーションするため、前記メッシュ上に前記シミュレーションデータを適用する
ように前記命令によって構成され、
前記3D幾何形状を作成することが、前記複数の線から選択される複数の線の対から複数のコーナーの点を取得するサブステップと、前記複数のコーナーの点のうちの各コーナーの点を、前記各コーナーの点に対応する方向における最も近い点の識別情報に基づいて、前記調節される空間に現れる順番で配置するサブステップとを含む、システム。

【請求項8】

前記1つまたは複数のハードウェアプロセッサが、前記調節される空間データから構成要素の名前-属性リストを集め、前記構成要素の名前-属性リストが、前記複数の構成要素の名前、および前記複数の構成要素の属性に関連する複数のキーワードを含むように前記命令によってさらに構成される、請求項7に記載のシステム。

【請求項9】

前記調節される空間データをパースするために、前記1つまたは複数のハードウェアプロセッサが、
前記データ入力ファイル内の前記構成要素の名前-属性リストの前記複数の構成要素の各々の存在を繰り返して検査し、
前記データ入力ファイル内に存在すると判定される前記複数の構成要素から、構成要素の組の幾何学的データを抽出し、
構成要素の前記組の各々について、点の座標を準備して、構成要素の前記組についての名前を割り当て、
前記パースした調節される空間データを取得するため、割り当てた名前およびそれぞれの点の座標で構成要素の前記組を記憶する
ように前記命令によってさらに構成される、請求項8に記載のシステム。

【請求項10】

前記複数のコーナーの点を取得するために、前記1つまたは複数のハードウェアプロセッサが、
前記複数の線から選択される複数の線の対について、
前記データ入力ファイルから線の対を選択して、前記線の対の対応する端点間で距離測度を決定し、
前記線の対についての端点間の前記距離測度に基づいて、前記線の対の線が1つの共通点を有するかを決定することであって、前記線の対の前記端点間の、1つの非ゼロの距離測度および1つのゼロの距離測度が、前記線の対間のコーナーの点を表すこと
を繰り返して実施するように前記命令によってさらに構成される、請求項9に記載のシステム。

【請求項11】

前記調節される空間の前記3D幾何形状を作成するために、前記1つまたは複数のハードウェアプロセッサが、
前記構成要素の名前-属性リストから選択される、構成要素の前記組の各々の構成要素について、
前記構成要素に関連するコーナーの点の組に基づいて、前記複数の線から線の1つまたは複数の組を決定して、線の前記組を作成するために使用されるコーナーの点の前記組の名前に基づいて、線の前記組に名前を割り当てること
を繰り返して実施し、
単一の面に現れる前記複数の線からの、線の1つまたは複数の組によって、複数の面を作成して、前記複数の面を作成するため使用される線の前記1つまたは複数の組の名前に基づいて、前記複数の面に名前を割り当て、
前記3D幾何形状を作成するため前記複数の面を組み合わせて、前記3D幾何形状に名前を割り当てるように前記命令によってさらに構成される、請求項10に記載のシステム。

【請求項12】

前記シミュレーションデータを生成するために、前記1つまたは複数のハードウェアプロセッサが、
前記複数の構成要素に関連する動作データを取得するために前記調節される空間データをパースし、
前記動作データを計算的流体力学(CFD)分析にとって好適な形式に変換する
ように前記命令によってさらに構成される、請求項7に記載のシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
これは、日本の国内段階への出願であり、2017年6月8日に出願された国際出願第PCT/IB2017/053386号からの優先権を主張し、その出願は2016年6月16日にインドで出願された、インド出願第201621020683号への優先権を主張する。上記出願の全内容は、参照によって本明細書に組み込まれる。

【0002】

一般的に、本開示は、データセンタなどの調節される空間に関し、詳細には、限定はしないが、調節される空間の熱流体管理のためのシステムおよび方法に関する。

【背景技術】

【0003】

データセンタは、遠隔通信機器、ネットワーク機器、および記憶装置システムなどといった、関連する構成要素を有する、情報技術(IT)機器およびコンピュータシステムを収容するために使用される施設である。IT機器は、データセンタの中のラックまたはフレームに配置される場合がある。IT機器は、様々な行為およびタスクを処理するために利用された結果として熱を発生する場合がある。したがって、IT構成要素が発生した熱は、データセンタの中の加熱を避けるため、またはデータセンタの中のホットスポットが生じるのを避けるために、補償/放散する必要がある場合がある。

【0004】

データセンタは、2つの主な使用法によって、多くの電力、すなわち、機器を運転するために必要な電力、および機器を冷却するのに必要な電力を消費する。データセンタの冷却コストを下げるために、データセンタを熱的に最適な方法で設計し運転することが好ましい。したがって、データセンタ全体の熱分析によって、データセンタの最適な熱性能を確実にすることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】インド特許出願(出願番号3758/MUM/2013)

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の実施形態は、従来のシステム中の、本発明者らにより認識された上述の技術的問題のうちの1つまたは複数に対する解決策として、技術的な改善を提示する。たとえば、一実施形態では、調節される空間の熱流体管理のための、プロセッサ実装される方法が提供される。方法は、1つまたは複数のハードウェアプロセッサを介して、調節される空間に関連する調節される空間データを含むデータ入力ファイルを取得するステップを含む。さらに、方法は、1つまたは複数のハードウェアプロセッサを介して、数値解析のためのメッシュ生成モデルに好適な形式で調節される空間の3D幾何形状を自動的に生成するステップであって、数値解析のため3D幾何形状を自動的に生成するステップが、調節される空間の複数の構成要素に関連する幾何学的データを取得するため、調節される空間データをパースするステップを含み、幾何学的データが、対応する命名規則で、複数の点、複数の線、および複数の面により複数の構成要素を表す、ステップと、パースした幾何学的データに基づいて、数値解析のためのメッシュ生成ツールに好適な形式で複数の構成要素を有する調節される空間の3D幾何形状を作成するステップとを含む。また、方法は、1つまたは複数のハードウェアプロセッサを介して、メッシュ生成ツールを使用し、3D幾何形状内にメッシュを作成するステップを含む。さらに、方法は、1つまたは複数のハードウェアプロセッサを介して、複数の構成要素の動作データに少なくとも基づいてシミュレーションデータを生成するステップを含み、動作データが複数の構成要素の動作仕様を表す。加えて、方法は、1つまたは複数のハードウェアプロセッサを介して、調節される空間の熱流体モデルをシミュレーションするため、メッシュ上にシミュレーションデータを適用するステップを含む。

【0007】

別の実施形態では、調節される空間の熱流体管理のためのシステムが提供される。システムは、命令を記憶する1つまたは複数のメモリと、1つまたは複数のメモリに結合される1つまたは複数のハードウェアプロセッサとを含む。1つまたは複数のハードウェアプロセッサは、前記命令によって、調節される空間に関連する調節される空間データを含むデータ入力ファイルを取得するように構成される。1つまたは複数のハードウェアプロセッサは、前記命令によって、数値解析のためのメッシュ生成モデルに好適な形式で調節される空間の3D幾何形状を自動的に生成するように構成される。数値解析のため3D幾何形状を自動的に生成するために、1つまたは複数のハードウェアプロセッサは、前記命令によって、調節される空間の複数の構成要素に関連する幾何学的データを取得するため、調節される空間データをパースし、幾何学的データが、対応する命名規則で、複数の点、複数の線、および複数の面により複数の構成要素を表し、パースした幾何学的データに基づいて、メッシュ生成モデルに好適な形式で複数の構成要素を有する調節される空間の3D幾何形状を作成するように構成される。さらに、1つまたは複数のハードウェア/ソフトウェアプロセッサは、前記命令によって、メッシュ分析を使用して3D幾何形状内にメッシュを作成するように構成される。さらに、1つまたは複数のハードウェア/ソフトウェアプロセッサは、前記命令によって、複数の構成要素の動作データに少なくとも基づいてシミュレーションデータを生成するように構成され、動作データが複数の構成要素の動作仕様を表す。また、1つまたは複数のハードウェア/ソフトウェアプロセッサは、前記命令によって、調節される空間の熱流体モデルをシミュレーションするため、メッシュ上にシミュレーションデータを適用するように構成される。

【0008】

さらに別の実施形態では、調節される空間の熱流体管理のための方法を実行するための、コンピュータプログラムをその上に具現化している非一時的コンピュータ可読媒体が提供される。方法は、1つまたは複数のハードウェアプロセッサを介して、調節される空間に関連する調節される空間データを含むデータ入力ファイルを取得するステップを含む。さらに、方法は、1つまたは複数のハードウェアプロセッサを介して、数値解析のためのメッシュ生成モデルに好適な形式で調節される空間の3D幾何形状を自動的に生成するステップであって、数値解析のため3D幾何形状を自動的に生成するステップが、調節される空間の複数の構成要素に関連する幾何学的データを取得するため、調節される空間データをパースするステップを含み、幾何学的データが、対応する命名規則で、複数の点、複数の線、および複数の面により複数の構成要素を表す、ステップと、パースした幾何学的データに基づいて、数値解析のためのメッシュ生成ツールに好適な形式で複数の構成要素を有する調節される空間の3D幾何形状を作成するステップとを含む。また、方法は、1つまたは複数のハードウェアプロセッサを介して、メッシュ生成ツールを使用し、3D幾何形状内にメッシュを作成するステップを含む。さらに、方法は、1つまたは複数のハードウェアプロセッサを介して、複数の構成要素の動作データに少なくとも基づいてシミュレーションデータを生成するステップを含み、動作データが複数の構成要素の動作仕様を表す。加えて、方法は、1つまたは複数のハードウェアプロセッサを介して、調節される空間の熱流体モデルをシミュレーションするため、メッシュ上にシミュレーションデータを適用するステップを含む。

【0009】

詳細な記載は、添付図面を参照して記載される。図面では、参照番号の最も左の桁は、参照番号が最初に現れた図を識別する。同様/類似の特徴および構成要素に言及するため、図を通して同じ番号が使用される。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本開示のいくつかの実施形態にしたがう、調節される空間の熱流体管理のためのシステムを実装するネットワーク環境を図示する図である。

【図2】本開示のいくつかの実施形態にしたがう、熱流体管理システムを図示するブロック図である。

【図3】本開示のいくつかの実施形態にしたがう、調節される空間における熱流体管理のための方法を図示するフローチャートである。

【図4】本開示のいくつかの実施形態にしたがう、幾何学的データを取得するために調節される空間データをパースするための方法を図示する流れ図である。

【図5】本開示のいくつかの実施形態にしたがう、座標の識別、および前記座標に名前を割り当てるための方法を図示するフローチャートである。

【図6】本開示のいくつかの実施形態にしたがう、調節される空間の3次元幾何形状を作成するための方法を図示するフローチャートである。

【図7】本開示のいくつかの実施形態にしたがう、シミュレーションツールのための、シミュレーション対応入力ファイルの準備のための方法を図示するフローチャートである。

【図8】本開示のいくつかの実施形態にしたがう、最終結果のための、後処理ファイルを準備するための方法を図示するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

添付図面を参照して、例示的な実施形態が記載される。図面では、参照番号の最も左の桁は、参照番号が最初に現れた図を識別する。都合がよい場合には、同じまたは同様の部分に言及するため、図を通して同じ参照番号が使用される。開示される原理の例および特徴が本明細書で記載される一方で、開示される実施形態の趣旨および範囲を逸脱することなく、修正形態、適応形態、および他の実装形態が可能である。以下の詳細な説明が例示としてのみ考えられて、真の範囲および趣旨は以下の特許請求の範囲によって示されることが意図される。

【0012】

慣習的に、データセンタの熱分析を、様々な技法によって達成することができる。データセンタの熱分析の利用可能な技法の中で、計算的流体力学(CFD)などの数値シミュレーション技法は、意味のある洞察をもたらすのに有効である。たとえば、熱質量とエネルギーバランスの原理に基づくCFDモデルは、精度高くエネルギー消費、圧力、および温度を予測するために、データセンタをシミュレーションすることができる。典型的なCFDシミュレーションは、対象の幾何形状の作成、幾何形状内のメッシュ(数値的3次元グリッド)の作成、生成したメッシュ上の支配方程式の解、および生成した結果の最終的な分析を含む。

【0013】

データセンタの分析のための慣習的な方法では、データ収集ツール/ソフトウェアを通して一度データが収集されると、データをCFDシミュレーションに対応する形式へと変換するのに、手動の作業およびCFDの専門知識が必要である。慣習的なシステムでは、利用可能なツール、たとえばAssesツールを利用することにより、データセンタの2次元レイアウトが準備される。Assesツールの詳細は、インド特許出願(出願番号3758/MUM/2013)に提供される。Assesツールは、ラック、CRAC、およびタイルなどといったデータセンタの標準的な構成要素の詳細も備える。データセンタの構造およびそこに位置する様々な構成要素に関連するレイアウト情報は別として、評価ツールは、サーバの熱出力、CRACの点の組、およびタイルなどの構成要素の百分率開口などの異なる構成要素の動作情報もキャプチャする。この実践例では、CFDの専門家は、Assesツールでキャプチャした詳細のすべてを読み取り、コンピュータ支援設計(CAD)ツールを使用してデータセンタの幾何形状を手動で作成することができる。さらに、CFDにおける専門知識を使用して、専門家は、たとえば、知られているメッシュ化ツールを利用することによって、作成した幾何形状の内側にメッシュを手動で作成する。幾何形状のメッシュが一度作成されると、データセンタに関する運用上の決定を行うように、シミュレーションおよびデータの分析を実行するため、CFDツールにおけるさらなる専門知識が必要である。ここでわかるように、データセンタ分析のための慣習的方法では、幾何形状作成、メッシュ生成、シミュレーション、および分析などの様々なプロセスステップは反復的である。さらに、各プロセスステップは、たとえば、CFDの専門家および/またはメッシュ作成における専門家などといった専門家による、手動の介入を必要とする。したがって、データセンタの分析および管理のための慣習的方法は、煩雑であり、かなりの手動の作業を必要とする。

【0014】

本開示の様々な実施形態は、調節される空間の熱流体管理の手動プロセス全体を自動化するための方法およびシステムを開示した。調節される空間は、データセンタを含むことができる。一実施形態では、熱流体管理のための方法は、調節される空間に関連するデータを、調節される空間の構成要素について、意味のある形式へとパースするステップを含む。前記データは、次いで、そのために採用される適切な命名規則を有する点、線、および面を表す幾何学的形式へと変換される。幾何学的形式のデータは、調節される空間の3D幾何形状へと変換され、構成要素は、その中で表される。ここでは、調節される空間の3D幾何形状が、メッシュ分析および計算的流体力学(CFD)分析にとって好適な形式で生成されることに留意されたい。たとえば、調節される空間の3D幾何形状は、Ansys ICEM CFD、OpenFOAM snappyHexMesh、Ansys CFX、およびAnsys Fluentなどといった商標名を有するツールと互換性のある形式で生成される。幾何形状の形式は、objおよびstlなどといった3D面形式で作られる。

【0015】

上述の熱流体管理の詳細な記載は、図1〜図8を参照して表される流れ図に関して示される。

【0016】

調節される空間の熱流体管理のための方法およびシステムは、以下の図と組み合わせてさらに記載される。説明および図は、本主題の原理を説明しているだけであることに留意するべきである。こうして、当業者なら、本明細書に明示的に記載または示されないが、本主題の原理を具現化し、本明細書の趣旨および範囲に含まれる様々な配置構成を考案することが可能となることが理解されよう。さらに、本明細書に言及したすべての例は、主に、技術の促進のため、読者が本主題の原理および発明者によって与えられた概念を理解することを助ける教育上の目的のためにのみ明確に意図され、そのような具体的に記載された例および条件に限定されることのないものであるとして解釈されるべきである。さらに、本主題の原理、態様、および実施形態、ならびにそれらの具体的な例を言及する本明細書のすべての文は、それらの等価物を包含することが意図される。

【0017】

図1は、本主題の実施形態にしたがう、調節される空間の熱流体管理システム102を実装するネットワーク環境100を図示する。熱流体管理システム102は、以降ではシステム102と呼ばれるが、データセンタなどの調節される空間の熱流体管理を実行するために必要な分析で必要な、含まれるステップの自動化のために構成される。システム102は、たとえばコンピューティングデバイス104といった、コンピューティングデバイス中で具現化することができる。一実装形態では、システム102は、データセンタ内に実装される。あるいは、システム102は、データセンタの外側に実装することができる。データセンタは、情報技術(IT)/ソフトウェア会社に関連することができる。

【0018】

システム102がサーバ上に実装されると考えて本開示が説明されるが、システム102は、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、ノートブック、ワークステーション、クラウドベース計算環境などといった種々の計算システムにも実装できることを理解することができる。一実装形態では、システム102は、クラウドベース環境中に実装することができる。システム102は、以降ではユーザ機器106と集合的に呼ばれる、1つまたは複数のユーザデバイス106-1、106-2... 106-Nを通して複数のユーザ、またはユーザデバイス106上に常駐するアプリケーションによって、アクセスできることを理解されよう。ユーザデバイス106の例としては、限定しないが、ポータブルコンピュータ、携帯情報端末、ハンドヘルドデバイス、スマートフォン、タブレットコンピュータ、ワークステーションなどが挙げられる。ユーザデバイス106は、ネットワーク108を通してシステム102に通信可能に結合される。

【0019】

一実施形態では、ネットワーク108は、ワイヤレスネットワーク、または有線ネットワーク、またはそれらの組合せであってよい。一例では、ネットワーク108は、コンピュータネットワークとして、仮想私設ネットワーク(VPN)、イントラネット、ローカルエリアネットワーク(LAN)、ワイドエリアネットワーク(WAN)、インターネットなどといった、異なるタイプのネットワークのうちの1つとして、実装することができる。ネットワーク106は、互いに通信するために、たとえば、ハイパーテキスト転送プロトコル(HTTP)、伝送制御プロトコル/インターネットプロトコル(TCP/IP)、およびワイヤレスアプリケーションプロトコル(WAP)といった、様々なプロトコルを使用する異なるタイプのネットワークの関連を表す、専用ネットワークまたは共有ネットワークのいずれかであってよい。さらに、ネットワーク108は、ルータ、ブリッジ、サーバ、計算デバイス、記憶デバイスを含む様々なネットワークデバイスを含むことができる。ネットワーク108内のネットワークデバイスは、通信リンクを通してシステム102と相互作用することができる。

【0020】

上で議論したように、システム102は、ハンドヘルドデバイス、ラップトップまたは他のポータブルコンピュータ、タブレットコンピュータ、モバイルフォン、PDA、スマートフォン、デスクトップコンピュータなどといったコンピューティングデバイス104に実装することができる。システム102は、ワークステーション、メインフレームコンピュータ、サーバ、およびネットワークサーバに実装することもできる。一実施形態では、システム102は、たとえば、リポジトリ112といったデータリポジトリに結合することができる。リポジトリ112は、システム102によって、処理、受信、および生成されたデータを記憶することができる。代替実施形態では、システム102は、データリポジトリ112を含むことができる。システム102の構成要素および機能性は、図2を参照してさらに詳細に記載される。

【0021】

図2は、例示的な実施形態にしたがう、熱流体管理システム200のブロック図を図示する。熱流体管理システム200は(以降ではシステム200と呼ばれる)、システム102(図1)の例であってよい。例示的な実施形態では、システム200は、たとえばシステム102(図1)といったシステム中に具現化することができ、またはシステムと直接通信する。一実施形態では、システム200は、データセンタなどの調節される空間の熱流体管理の自動的な分析を容易にする。システム200は、プロセッサ202などの1つまたは複数のハードウェアプロセッサ、メモリ204などの少なくとも1つのメモリ、およびI/Oインターフェース206を含む、またはさもなければ通信する。プロセッサ202、メモリ204、およびI/Oインターフェース206は、システムバス208などのシステムバスまたは同様のメカニズムによって結合することができる。

【0022】

I/Oインターフェース206は、たとえば、ウェブインターフェース、グラフィカルユーザインターフェースなどといった、様々なソフトウェアおよびハードウェアインターフェースを含むことができる。インターフェース206は、たとえば、キーボード、マウス、外部メモリ、カメラデバイス、およびプリンタなどの周辺デバイスのためのインターフェースといった、様々なソフトウェアおよびハードウェアインターフェースを含むことができる。さらに、インターフェース206は、システム102がウェブサーバおよび外部データベースなどといった他のデバイスと通信することを可能にすることができる。インターフェース206は、たとえばローカルエリアネットワーク(LAN)、ケーブルなどといった有線ネットワーク、およびワイヤレスLAN(WLAN)、セルラ、または衛星などといったワイヤレスネットワークを含む、多種多様のネットワークおよびプロトコルタイプ内の、複数の通信を容易にすることができる。そのために、インターフェース206は、いくつかの計算システムを互いに、または別のサーバコンピュータに接続するため、1つまたは複数のポートを含むことができる。I/Oインターフェース206は、いくつかのデバイスを互いに、または別のサーバに接続するため、1つまたは複数のポートを含むことができる。

【0023】

ハードウェアプロセッサ202は、1つまたは複数のマイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、中央処理装置、ステートマシン、論理回路、および/または動作命令に基づいて信号を操作できる任意のデバイスとして実装することができる。他の機能の中でも特に、ハードウェアプロセッサ202は、メモリ204に記憶されたコンピュータ可読命令をフェッチして実行するように構成される。

【0024】

メモリ204としては、たとえば、スタティックランダムアクセスメモリ(SRAM)およびダイナミックランダムアクセスメモリ(DRAM)などといった揮発性メモリ、ならびに/または読取り専用メモリ(ROM)、消去可能プログラマブルROM、フラッシュメモリ、ハードディスク、光ディスク、および磁気テープなどといった不揮発性メモリを含む、当技術分野で知られている任意のコンピュータ可読媒体が挙げられる。一実施形態では、メモリ204は、複数のモジュール220、ならびにモジュール220のうちの1つまたは複数によって処理、受信、および生成されたデータを記憶するためのリポジトリ240を含む。モジュール220は、特定のタスクを実施する、または特定の抽象データ型を実装する、ルーチン、プログラム、オブジェクト、構成要素、データ構造などを含むことができる。

【0025】

とりわけ、リポジトリ240は、システムデータベース242および他のデータ244を含む。他のデータ244は、他のモジュール230中の、1つまたは複数のモジュールの実行の結果として生成したデータを含むことができる。リポジトリ240は、調節される空間データ246を保持するようにさらに構成される。調節される空間データ246は、調節される空間の幾何学的データ248および調節される空間の複数の構成要素の動作データ250であってよい。調節される空間データ246、幾何学的データ248、および動作データ250の詳細は、下でさらに詳細に記載される。

【0026】

本主題によれば、システム200は、たとえばデータセンタといった、調節される空間における熱流体管理を実施する。一実施形態では、システム200は、メッシュ生成ツールにとって、またその後、数値シミュレーションツールにとって好適な形式で、調節される空間の3D幾何形状を自動的に生成する。一実施形態では、調節される空間の3D幾何形状を生成するために、システム200は、調節される空間に関連する調節される空間データを有するデータ入力ファイルを取得する。

【0027】

一実施形態では、調節される空間データ246は、調節される空間の幾何学的データ248および複数の構成要素の動作データ250をテキスト形式で含む。調節される空間の幾何学的データ248は、調節される空間246のレイアウトおよび設計に関連する情報を含むことができる。一実施形態では、幾何学的データは、対応する命名規則を有する複数の点、複数の線、および複数の面によって複数の構成要素を表すことができる。部屋、ラック、およびCRACなどの構成要素の幾何学的データは、部屋のx-y座標、ラックおよびCRACの境界、ならびに部屋、ラック、およびCRACの高さを含むことができる。調節される空間246の動作データ250は、調節される空間の複数の構成要素の動作仕様を表す。動作データ250は、ラックの熱負荷、ならびにCRACおよびラックの流量を含むことができる。調節される空間データ246は、データ入力ファイル内にテキスト形式で具現化することができる。前記ファイルは、予め規定した形式で、任意の調節される空間の幾何学的詳細および動作の詳細をキャプチャするように開発されたツールによって生成することができる。調節される空間の幾何学的詳細および動作の詳細を生成することができるツールの例としては、以前に記載したような、Power Insight Assesツールが挙げられる。本明細書に記載される実施形態の範囲を限定することなく、調節される空間データ246は、調節される空間についてのデータをキャプチャするように構成される任意のデータキャプチャツールから取得できることに留意されたい。

【0028】

システム200は、幾何学的情報246および動作情報248に基づいて、調節される空間の構成に関連する数値グリッド(またはメッシュ)を生成する。本明細書では、数値グリッドは、調節される空間全体の内部のシミュレーション対応グリッドを表す。数値グリッドは、空間が空間境界の内部と空間境界上の両方でノードで満たされるように、データセンタの空間をx、y、およびz方向の線でスライスすることによって生成される。

【0029】

一実施形態では、数値グリッドを作成するため、システム200は、プロセッサ202を介して、メッシュ分析に好適な形式で調節される空間の3D幾何形状を自動的に生成する。典型的には、調節される空間データを生成することが可能なツールから取得されるデータ入力ファイルは、調節される空間の3D幾何形状で直接消費できない場合がある形式である。たとえば、そのようなデータ入力ファイルでは、幾何学的データおよび動作データは、容易に分離できない場合がある。したがって、調節される空間の3D幾何形状を自動的に生成するために、システム200は、幾何学的データ248を取得するように、調節される空間の複数の構成要素に対応する調節される空間データ246をパースする。一実施形態では、前記パースするステップは、ルールの組に基づいて実施することができる。一実施形態では、ルールの組は、データファイル中に現れてよい各構成要素に対応するキーワードに関連してよく、各キーワードは、調節される空間の幾何形状または動作パラメータのいずれかに関連してよい。キーワードに基づいて、データをパースするステップの意図したタスクを実施するため、ルールを実行することができる。一実施形態では、CRACのためにデータファイルで使用されるキーワードは、「DataCenterCracProperties」である。CRACのための幾何学的データおよび動作データを抽出するステップは、データファイル中で前記キーワードを検索するステップ、および名前でプロパティを抽出するステップを含む。たとえば、「CRACの高さ」を抽出するために、「crac_height」というキーワードに対応する値が抽出される。一実施形態では、幾何学的データおよび動作データについてパースするステップのためのルールの組を、テキストファイル中にハードコーディングすることができる。あるいは、ルールは、以前に記憶したルールを更新することによって生成することができる。ルールに基づいて、システム200は、調節される空間データをパースし、幾何学的データおよび動作データを取得する。調節される空間データをパースするステップの例は、さらに図4を参照して記載される。幾何学的データ248に基づいて、システム200は、複数の構成要素を有する調節される空間の3D幾何形状を作成する。

【0030】

システムは、メッシュ生成ツールを使用して、3D幾何形状内にメッシュを作成するようになされる。本明細書では、3D幾何形状は、メッシュ生成と互換性がある形式で生成されるためである。一実施形態では、メッシュ生成ツールとしては、Ansys ICEMCFD、Ansys mesher、またはOpenFOAM snappyHexMesh.が挙げられる。代替実施形態では、メッシュ分析は、たとえば、OpenFOAMで入手可能なメッシュ生成ツールであるsnappyHexMeshといった、メッシュ化ツールを実施することができる。3D幾何形状のメッシュ化によって、3D幾何形状内部に数値グリッドを生成する。

【0031】

システム200は、数値グリッドに基づいた、シミュレーションツールのための、シミュレーション対応入力ファイルを構成する。一実施形態では、システムは、複数の構成要素の動作データに基づいてシミュレーションデータを生成する。たとえば、システム200は、調節される空間データをパースして、様々な構成要素に対応する動作データ604を抽出する。たとえば、動作データは、構成要素に関連する、熱および流量関係データを含むことができる。システム200は、シミュレーション対応入力ファイルを構成するように、動作データを、流体力学シミュレーション対応形式に変換する。流体力学シミュレーション対応形式は、様々な境界面および内部領域などにおける、法線速度、質量流量、および温度などといったデータを含むことができる。

【0032】

システム200は、計算的流体力学(CFD)ツールを使用して、調節される空間の熱流体シミュレーションのためのシミュレーション対応入力ファイルを構成する。CFDツールの例としては、限定しないが、Ansys Fluent、Ansys CFX、OpenFOAMなどが挙げられる。さらに、システム200は、シミュレーションしたデータを意味のある数へ抽出することによって、最終結果のための後処理ファイルを準備する。調節される空間の熱流体管理のプロセスの、例示的な高レベルの流れ図が、さらに図3を参照して説明される。

【0033】

図3は、例示的な実施形態にしたがう、調節される空間における熱流体管理のための方法300のフローチャートを図示する。方法300は、コンピュータ実行可能命令の一般的な文脈で記載することができる。一般的に、コンピュータ実行可能命令は、特定の機能を実施する、または特定の抽象データ型を実装する、ルーチン、プログラム、オブジェクト、構成要素、データ構造、プロシージャ、モジュール、関数などを含むことができる。方法300は、通信ネットワークを通してリンクされるリモート処理デバイスによって機能が実施される、分散コンピューティング環境の中で実践することもできる。方法300が記載される順番は、限定と解釈されることは意図しておらず、方法300または代替の方法を実装するために、任意の数の記載される方法ブロックを任意の順番で組み合わせることができる。さらに、方法300は、任意の好適なハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの組合せで実装することができる。

【0034】

一実施形態では、フローチャートに描かれる方法300は、たとえば、図2のシステム200といったシステムによって実行することができる。例示的な実施形態では、システム200は、たとえば、コンピューティングデバイス104(図1)といったコンピューティングデバイス中に具現化することができる。

【0035】

302において、方法300は、調節される空間に関連する調節される空間データを有するデータ入力ファイルを取得するステップを含む。図2を参照して記載したように、調節される空間データは、任意の調節される空間の幾何学的詳細および動作詳細をキャプチャするツールから取得することができる。

【0036】

304において、方法300は、メッシュ生成およびCFD分析に好適な形式で、調節される空間の3D幾何形状を自動的に生成するステップを含む。一実施形態では、306において、調節される空間の3D幾何形状を生成するための方法が、調節される空間の複数の構成要素に関連する幾何学的データを取得するため、調節される空間データをパースするステップを含む。一実施形態では、前記パースするステップは、ルールの組に基づいて実施することができる。一実施形態では、ルールの組は、データファイル中に現れてよい各構成要素に対応するキーワードのいずれかに関連してよく、各キーワードは、調節される空間の幾何形状または動作パラメータに関連してよい。キーワードに基づいて、データをパースするステップの意図したタスクを実施するため、ルールを実行することができる。一実施形態では、幾何学的データおよび動作データについてパースするステップのためのルールの組を、テキストファイル中にハードコーディングすることができる。あるいは、ルールは、以前に記憶したルールを更新することによって生成することができる。ルールに基づいて、システム200は、調節される空間データをパースし、幾何学的データおよび動作データを取得する。調節される空間データをパースするステップの例は、さらに図4を参照して記載される。

【0037】

308において、幾何学的データに基づいて、調節される空間の3D幾何形状が、メッシュ分析に好適な形式で複数の構成要素を有して作成される。一実施形態では、幾何学的形式のデータを、コンピュータ支援設計(CAD)ツールに渡して、その中にすべての構成要素を有するデータセンタの3D幾何形状を作成することができる。

【0038】

310において、方法は、メッシュ分析を使用し、3D幾何形状内にメッシュを作成するステップを含む。3D幾何形状のメッシュ化によって、調節される空間の熱流体モデル化のための数値シミュレーションに必要な、3D幾何形状空間内部の数値グリッドを生成する。調節される空間内部の数値グリッドの生成によって、調節される空間全体内の、シミュレーション対応グリッドを作成する。調節される空間内部の数値グリッドの生成のための方法を説明する詳細な流れ図が、さらに図4を参照して記載される。

【0039】

312において、方法300は、少なくとも複数の構成要素の動作データに基づいて、シミュレーションデータを生成するステップを含む。動作データは、複数の構成要素の動作仕様を表す。314において、方法300は、CFD分析に好適な形式で調節される空間の熱流体モデルをシミュレーションするため、メッシュ上にシミュレーションデータを適用するステップを含む。

【0040】

306において、方法300は、シミュレーションツールのための、シミュレーション対応入力ファイルの準備を含む。シミュレーションツールのための、シミュレーション対応入力ファイルの準備は、本目的のために使用される計算的流体力学ツールのいずれかを使用した、調節される空間の熱物理シミュレーションのためのシミュレーション対応ファイルの準備をカバーする。308において、方法300は、最終結果のための、後処理ファイルを準備するステップを含む。

【0041】

図4は、例示的な実施形態にしたがう、幾何学的データを取得するために調節される空間データをパースするための方法400の流れ図を図示する。

【0042】

一実施形態では、調節される空間データをパースするため、調節される空間の様々な繰り返される幾何学的な特徴が識別される。前記繰り返される幾何学的な特徴は、リストを形成するために構成要素へとグループ分けすることができる。加えて、コーナーの点の座標、長さ、幅、高さなどといったデータ入力ファイル内に現れるキーワードが、各構成要素の名前と一緒に、やはりリスト化される。そのため、方法400のステップ402において、構成要素の名前-属性リストが、調節される空間データから集められる(または、順に並べられる)。構成要素の名前-属性リストは、複数の構成要素の名前、および複数の構成要素の属性に関連する複数のキーワードを含む。たとえば、構成要素は、調節される空間の外側境界について、部屋(ROOM)と命名される。本明細書では、構成要素の名前-属性リストは、パースするステップの前に集めることができることに留意されたい。あるいは、前記リストは、方法400の402によって示されるように、パースするステップの最初のステップとして集めることができる。

【0043】

404において、方法400は、データ入力ファイル内の構成要素の名前-属性リストの複数の構成要素の各々の存在を繰り返して検査するステップを含む。たとえば、構成要素の名前-属性リストにアクセスすることができ、そこから構成要素が選択される。その後、(テキスト形式の)データ入力ファイルにアクセスすることができ、選択した構成要素を、データ入力ファイル内で検索することができる。

【0044】

406において、方法400は、データ入力ファイル内に存在すると判定される複数の構成要素から、構成要素の組の幾何学的データを抽出するステップを含む。一実施形態では、構成要素の組の幾何学的データは、現在の構成要素についての幾何形状に関するキーワードを使用することによって抽出することができる。408において、方法400は、構成要素の組の各々について、点の座標を準備するステップと、構成要素の組についての名前を割り当てるステップとを含む。410において、方法400は、パースした調節される空間データを取得するため、割り当てた名前およびそれぞれの点の座標で構成要素の組を記憶するステップを含む。本明細書では、本プロセスは、調節される空間に存在するすべての構成要素で繰り返されることに留意されたい。座標および割り当てた名前の識別のための、例示的なプロセスフローが、さらに図5を参照して記載される。

【0045】

図5は、例示的な実施形態にしたがう、調節される空間の3D幾何形状を作成するための、座標および前記座標へ割り当てる名前の識別情報の、例示的な表現を図示する。いくつかの構成要素の座標は、折れ線の幾何形状を表し、構成要素の名前-属性に記憶されるそのような構成要素の座標の順番は、実際の物理的な幾何形状の順番でない場合がある。そのため、リスト中の点の順番に一致させるため、構成要素の座標をソートすることが重要である。一実施形態では、点をソートするため、システム(たとえば、図2のシステム200)は、直線の中間点を削除するように、コーナーの点だけをキャプチャしてよい。コーナーの点をキャプチャするステップの例が下に記載される。

【0046】

コーナーの点をキャプチャするために、データ入力ファイルから線の対が選択され、線の対の対応する端点間で、距離測度が決定される。図5を参照すると、(502とマーキングされる)点aおよび(504とマーキングされる)点bの点を有する線分ab506は、テキスト形式におけるデータ入力ファイル内の存在するすべての線分のリストから選択される。線の対についての端点間の距離測度に基づいて、線の対の線が、1つの共通点を有するかを決定することができる。本明細書では、線の対の端点間の、1つの非ゼロの距離測度および1つのゼロの距離測度が、線の対間のコーナーの点を表す。たとえば、(506とマーキングされる)線分abが、(508とマーキングされる)1つの端点cおよび(510とマーキングされる)他の端点dを有する(512とマーキングされる)別の線分cdと比較される。(506とマーキングされる)線abおよび(512とマーキングされる)線cdの2つの端部間の距離の対、すなわち(Δac, Δbd)および(Δad, Δcd)が計算される。ここで、2本の線がコーナーの点をなす場合、一方の端部間の距離はゼロとなり、他方の2つの端部間の距離は非ゼロとなる。たとえば、(514とマーキングされる)可能性において、Δac=0およびΔbd≠0であり、このことによって、端部aと端部cがコーナーの点をなすという結果516が与えられる。同様に、可能性518では結果520が点bとdをコーナーの点と言い、可能性522では結果524が点aとbをコーナーの点と言い、可能性526では結果528が点bとdをコーナーの点と言う。これらのコーナーの点は、それらがレイアウトに使われ始めるとき、やはり順番に記憶されない場合がある。

【0047】

コーナーの点を順番に配置するために、複数のコーナーの点のうちの各コーナーの点は、各コーナーの点に対応する方向における最も近い点の識別情報に基づいて、調節される空間に現れる順番で配置される。たとえば、1つのコーナーが選択され、この点からの可能な方向における最も近い点が選択される。すべての点がコーナーの点であるため、新しい点は、実際の幾何形状で現れる順番における、次のコーナーの点となる。点の検索のこのプロセスは、最後のコーナーの点まで続く。このことによって、レイアウトに現れる順番で記憶されるすべてのコーナーの点のリストが与えられる。

【0048】

図6は、例示的な実施形態にしたがう、調節される空間の3次元(3D)幾何形状を作成するための方法600のフローチャートを図示する。構成要素の名前-属性リストが受信され、1度に1つの構成要素が前記リストから選択される。602において、(図5に記載されるように)構成要素の名前-属性リストから選択される、構成要素の組の各々の構成要素について、構成要素に関連するコーナーの点の組に基づいて、線の1つまたは複数の組が選択される。また、604において、線の組を作成するために使用されるコーナーの点の組の名前に基づいて、線の組に名前が割り当てられる。特に、線が作成されて、線を作るために使用される点の名前に基づいて割り当てた名前が割り当てられる。一実施形態では、CRAC AC1の吸気口(inlet)をなすコーナーは、「AC1-INLET-Point01_1080_-300_0」と名前をつけられる。「INLET」というキーワードは、すべての可能なz座標のうちの最小値としてのz座標を有する点と関連付けられる。同様に、CRACの排気口(outlet)にある点は、「AC1-OUTLET-Point05_1080_-300_200」と名前をつけられる。好ましい実施形態では、線の名前は、線をつなぐ点の名前に基づいて割り当てられる。たとえば、AC1-INLET-Point01_1080_-300_0とAC1-OUTLET-Point05_1080_-300_200をつなぐ線は、「Line 01: AC1-WALL-Line01_AC1-INLET-Point01_AC1-OUTLET-Point05_1080_-300_0->200」と名前をつけられることになる。線の名前は、線をなす点の名前に基づいて決められる。両方の点が同じ境界タイプを有する場合、それらをつなぐ線は、同じ境界の名前を得ることになり、さもなくば、線の名前は、「壁(WALL)」が与えられることになる。

【0049】

606において、方法600は、単一の面に現れる複数の線からの、線の1つまたは複数の組によって、複数の面を作成するステップを含む。また、608において、複数の面を作成するため使用される線の、1つまたは複数の組の名前に基づいて、複数の面に名前が割り当てられる。一実施形態では、面の名前は、面をなす線の名前から派生する。線の名前が同じ場合、面は、面をなす線の名前と同じ名前が与えられることになる。面をなす線の名前が異なる場合、面に「壁(WALL)」という名前が与えられることになる。

【0050】

610において、方法600は、3D幾何形状を作成するため複数の面を組み合わせるステップと、3D幾何形状に名前を割り当てるステップとを含む。以前に議論したように、作成される3D幾何形状は、本目的のために利用可能な任意のメッシュ化ツールで数値グリッドを生成するために使用することができる。一実施形態では、3D幾何形状がステレオリソグラフィ(stl)形式で準備され、数値グリッドは、OpenFOAMで利用可能なメッシュ生成ツールである、snappyHexMeshで生成される。

【0051】

図7は、シミュレーションツールのための、シミュレーション対応入力ファイルの準備のための方法700のフローチャートを図示する。一実施形態では、702において、調節される空間データを、データ入力ファイルからアクセスし、複数の構成要素に関連する動作データを取得するためにパースすることができる。本明細書では、入力データファイルをパースするステップが、熱および流量関係データなどの様々な構成要素に特有の動作データを抽出するステップを含む。704において、前記データが、様々な境界面および内部領域における、法線速度、質量流量、および温度などといった流体力学シミュレーション対応形式へと変換される。706において、方法700は、初期条件および境界条件を準備するステップを含む。708において、前記情報が数値グリッドに適用され、シミュレーションデータ(ツール対応入力ファイル)が準備される。シミュレーションプロセスを実行するために、このファイルを、CFDシミュレーションツールに渡すことができる。一実施形態では、初期条件および境界条件は、物理学的特性のCFDシミュレーションに関連する、データセンタ用語の物理学的特性に基づいたルールの組を使用して準備される。たとえば、構成要素CRACは、その境界に適用されるべき3タイプの境界条件、すなわち、吸気口(INLET)、排気口(OUTLET)、および壁(WALL)を有する。AC1についての壁(WALL)タイプの境界条件では、速度の値はゼロに指定される。圧力は、ゼロに等しい勾配値として指定され、温度は、ゼロの勾配値として指定される。吸気口(INLET)において、表面速度は、質量流速に関して指定される。圧力値の勾配は、ゼロに指定され、温度は、データファイル中の存在する有限の値として指定される。

【0052】

図8は、例示的な実施形態にしたがう、後処理シミュレーションデータを準備するための方法800のフローチャートを図示する。ポストシミュレーションデータの準備によって、調節される空間について、シミュレーションデータから意味のある結果の抽出が可能になる。

【0053】

802において、方法800は、テキストファイル形式のデータ入力ファイルにアクセスするステップを含む。テキスト形式のデータ入力ファイルは、テキスト形式の幾何学的データおよび動作データを含有するデータファイルである。804において、方法800は、空間を監視するためのファイルをパースするステップを含む。データ入力ファイルをパースするステップは、調節される空間内部の対象の空間についてデータ入力ファイルをパースするステップを含む。これらの空間は、調節される空間がデータセンタである場合に、サーバなどの熱源の吸気口(inlet)近くの区域などの場所を含むことができる。806において、方法800は、場所に基づいて後処理シミュレーション結果を準備するステップと、平均温度などといった熱流体値を計算するステップとを含む。808において、方法800は、総合的意味で、後処理した結果の分析に基づいた、調節される空間の熱流体状態の予測、および調節される空間全体の現在の熱流体状態についての最終的な見解を行うステップを含む。たとえば、シミュレーション結果の後処理は、サーバからの熱い空気が同じサーバに再び戻り、それによって、その空気の連続的な加熱をもたらす領域の存在を識別する。この発見に基づいて、データセンタなどといった調節される空間は、再循環の場所にホットスポットを有する場合があり、再循環の影響を受けるサーバは、AC供給温度にかかわらず常に熱い空気を得ることを予測することができる。

【0054】

熱流体管理のための開示されるシステムおよび方法が、複数のデータファイルで同時に作動することによって、複数のレイアウト、すなわちコールドプレナム、部屋、ホットプレナム、および格納パネルで実装できることに、本明細書で留意されたい。

【0055】

様々な実施形態が、データセンタなどといった、調節される空間の熱流体管理のための方法およびシステムを提供する。開示される方法の著しい成果は、本方法によって調節される空間の数値シミュレーションなどといった様々な分析技法を使用して得られる、最適化した熱管理判断による、調整される空間の熱管理において消費されるエネルギーの著しい減少が可能になることである。開示される方法によって、入力データファイルからの有用な調節される空間データの自動抽出、および前記データからの3D幾何形状の自動作成が可能になる。加えて、方法は、CFDシミュレーションについての、ツールがはっきりしない入力ファイルの自動準備を容易にする。シミュレーション後、結果となるデータが自動的に分析され、それによって、調節される空間の熱流体管理の分析に含まれる手動の作業の除去をもたらす。

【0056】

保護の範囲は、そのようなプログラムに、また追加で、その中にメッセージを有するコンピュータ可読手段に広げられることを理解されたい。そのようなコンピュータ可読記憶手段は、プログラムがサーバ上、またはモバイルデバイス上、または任意の好適なプログラム可能デバイス上で動作するとき、方法の1つまたは複数のステップを実装するためのプログラムコード手段を含有する。ハードウェアデバイスは、たとえば、サーバもしくはパーソナルコンピュータなどまたはそれらの任意の組合せのような、任意の種類のコンピュータを含んでプログラムできる任意の種類のデバイスであってよい。デバイスは、たとえば、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラム可能ゲートアレイ(FPGA)のようなハードウェア手段、またはたとえば、ASICおよびFPGAといったハードウェアとソフトウェア手段の組合せ、または少なくとも1つのマイクロプロセッサおよびソフトウェアモジュールがその中に配置される少なくとも1つのメモリであってよい手段を含むこともできる。こうして、手段は、ハードウェア手段とソフトウェア手段の両方を含むことができる。本明細書に記載される方法の実施形態は、ハードウェアおよびソフトウェアに実装することができる。デバイスは、ソフトウェア手段を含むこともできる。あるいは、実施形態は、たとえば、複数のCPUを使用して、異なるハードウェアデバイス上に実装することができる。

【0057】

本明細書の実施形態は、ハードウェア要素およびソフトウェア要素を備えることができる。ソフトウェアで実装される実施形態は、限定しないが、ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコードなどを含む。本明細書に記載される様々なモジュールによって実施される機能は、他のモジュールまたは他のモジュールの組合せに実装することができる。この記載の説明では、コンピュータ使用可能またはコンピュータ可読媒体は、命令実行システム、装置、またはデバイスが使用するための、または命令実行システム、装置、またはデバイスに関するプログラムを含む、記憶する、通信する、伝播する、または転送することができる、任意の装置であってよい。

【0058】

説明したステップは、示される例示的な実施形態を説明するために記載されており、進行中の技術的発展によって、特定の機能が実施される方法が変わることになると予想するべきである。これらの例は、説明のために本明細書に提示されており、限定するためではない。さらに機能的ビルディングブロックの境界は、本明細書では、記載の便宜のために、任意に規定されている。それらの指定された機能および関係が適切に実施される限り、替わりの境界を規定することができる。代替形態(本明細書に記載されるものの均等物、拡張物、変形物、偏差物(deviation)などを含む)は、本明細書に含まれる教示に基づいて、当業者には明らかとなろう。そのような代替形態は、開示される実施形態の範囲および趣旨の中である。また、単語「備える、含む(comprising)」、「有する(having)」、「含む、含有する(containing)」、「含む(including)」および他の同様の形式は、意味において等しいこと、およびこれらの単語のうちの任意の1つに続く1つまたは複数の項目が、そのような1つまたは複数の項目を網羅的にリスト化することを意味しない、またはリスト化した1つまたは複数の項目だけに限定することを意味しないという点においてオープンエンドであることが意図される。本明細書および添付の特許請求の範囲で使用するとき、単数形の「a」、「an」、および「the」は、文脈に明示的に別段の規定がない限り、複数への言及を含むことにも留意しなければならない。

【0059】

さらに、本開示と合致する実施形態を実装する際に、1つまたは複数のコンピュータ可読記憶媒体を利用することができる。コンピュータ可読記憶媒体は、プロセッサによる読出し可能な情報またはデータを記憶できる、任意のタイプの物理的なメモリのことを言う。したがって、コンピュータ可読記憶媒体は、プロセッサに、本明細書に記載される実施形態と合致するステップまたはステージを実施させるための命令を含む、1つまたは複数のプロセッサによる実行のための命令を記憶することができる。「コンピュータ可読媒体」という用語は、有形の物品を含み、搬送波および過渡的信号を除外する、すなわち非一時的であると理解するべきである。例としては、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読取り専用メモリ(ROM)、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、ハードドライブ、CD ROM、DVD、フラッシュドライブ、ディスク、および任意の他の知られている物理的な記憶媒体が挙げられる。

【0060】

本開示および例は、例示としてのみ考えられるべきであると意図され、開示される実施形態の真の範囲および趣旨は、以下の特許請求の範囲によって示される。

【符号の説明】

【0061】

100 ネットワーク環境
102 熱流体管理システム
104 コンピューティングデバイス
106 ユーザ機器、ユーザデバイス、ネットワーク
106-1 ユーザデバイス
106-2 ユーザデバイス
106-N ユーザデバイス
108 ネットワーク
112 リポジトリ
200 熱流体管理システム
202 プロセッサ、ハードウェアプロセッサ
204 メモリ
206 I/Oインターフェース
208 システムバス
220 モジュール
230 モジュール
240 レポジトリ
242 システムデータベース
244 データ
246 調節される空間データ、幾何学的情報
248 幾何学的データ、動作情報
250 動作データ
502 点a
504 点b
506 線分ab
508 端点c
510 端点d
512 線分cd
514 可能性
516 結果
518 可能性
520 結果
522 可能性
524 結果
526 可能性
528 結果

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】