Simulação de Dinâmica dos Fluidos – CFD

O que é? Para que serve?

Por que é uma ferramenta tão eficaz para o seu Data Center?

CFD, ou Computational Fluid Dynamics (Dinâmica dos Fluidos Computacional), é uma ferramenta poderosa que permite simular o comportamento do ar e da transferência de calor dentro de ambientes complexos — como o seu Data Center, interior de equipamentos, veículos, edifícios, aeronaves, dentre outras aplicações. Em vez de depender apenas de medições pontuais ou da intuição com tentativa e erro, o CFD fornece uma visão tridimensional, contínua e detalhada de como o ar circula, onde há pontos de calor, onde o ar frio não está chegando, e como diferentes configurações podem impactar o desempenho térmico da sua infraestrutura.

A partir dessa compreensão, é possível testar múltiplas alternativas antes de implementá-las em campo e verificar o resultado esperado antes de se adquirir os equipamentos necessários, o que resulta em redução de custos de implementação e operacionais.

A ferramenta vai além e lhe permite prever o comportamento do seu sistema em condições futuras de carga, antes que elas venham a acontecer, permitindo assim que os gestores e projetistas antecipem medidas de melhoria para o projeto e/ou operação, evitando problemas, aumentando a confiabilidade e a eficiência.

Por que isso importa para seu Data Center?

Data Centers são ambientes altamente sensíveis ao calor. Qualquer falha na distribuição térmica pode gerar recirculações de ar que vão resultar em hotspots, diminuir a vida útil dos equipamentos, aumentar o consumo de energia ou até levar à interrupção de serviços críticos.

É aqui que o CFD se destaca, ao lhe permitir:

  • 🔍 Identificar pontos cegos de resfriamento.
  • 💡 Testar cenários antes de você precisar mexer fisicamente na estrutura.
  • 📊 Fornecer dados visuais e numéricos para decisões de projeto e gestão.
  • 🌱 Tomar medidas que vão reduzir consumo energético e aumenta a eficiência operacional.

Dessa maneira, sua equipe não depende mais de suposições ou tentativas e erros. Vocês antecipam a percepção de impactos de qualquer mudança na instalação — seja a troca de equipamentos, a realocação de racks ou a alteração de placas de piso — para agir com precisão.

Como funciona uma simulação CFD aplicada a um Data Center?

O processo de simulação de um CFD para um Data Center é uma análise complexa de engenharia que exige 3 aspectos básicos:

  • Profissionais com uma formação sólida em Engenharia focada em Mecânica dos Fluidos e Transferência de Calor, Física e Matemática aplicada, Programação e Gerenciamento de Sistemas Computacionais para alta performance.
  • Um software robusto de avaliação numérica por método de elementos finitos ou diferenças finitas, como OpenFoam, Ansys ou Abaqus.
  • Um recurso computacional robusto capaz de subdividir o ambiente em uma malha suficientemente refinada e calcular no menor tempo possível a solução numérica do problema matemático.

A KasiFlow reúne experiência sólida de seus profissionais nessa abordagem de engenharia, com o uso da plataforma de simulação OpenFoam juntamente com recursos computacionais tanto locais quanto remotos capazes de solucionar múltiplas simulações em poucas horas.

O software OpenFOAM utilizado pela KasiFlow é uma das plataformas de simulação CFD mais robustas e confiáveis do mundo que permite desenvolver modelos específicos para Data Centers ou outras aplicações de engenharia, adaptando a simulação exatamente à realidade de cada instalação.

Impactos esperados na sua Operação:

Gestores que utilizam CFD na operação de seus Data Centers conseguem:

  • Reduzir os riscos de desligamento dos ativos de TI por sobreaquecimento.
  • Reduzir o consumo de energia em climatização.
  • Evitar investimentos desnecessários em novos equipamentos.
  • Tomar decisões baseadas em dados e previsões visuais.

Informações Necessárias para a Simulação:

Todo o processo de simulação é conduzido pelo time de especialistas da KasiFlow. As informações necessárias para o desenvolvimento da análise é obtida pelo time de operação do cliente sob instruções detalhadas dos engenheiros da KasiFlow, que orienta cada cliente sobre o processo de obtenção dos dados. Essa avaliação inicial por si só já costuma trazer maior clareza do cliente sobre o seu ambiente. As informações a serem disponibilizada nessa etapa devem incluir:

  • Planta do ambiente que apresente o posicionamento e dimensões dos seguintes componentes:
    • racks;
    • condicionadores de ar;
    • placas de piso perfuradas;
    • dutos;
    • obstruções;
    • altura do entrepiso (se houver);
  • Planilha com as cargas de cada rack.
    • Especificação dos ativos de TI principais.
  • Planilha com as características dos condicionadores de ar.
    • Especificação e folhas de seleção dos condicionadores de ar.
  • Informações de sensores de temperatura, potência e consumo que estejam disponíveis no ambiente.

Outras Aplicações: Avaliação de Outros Sistemas e Equipamentos

A inteligência térmica via CFD também pode — e deve — ser aplicada a outros componentes essenciais da infraestrutura que envolvam a troca de calor interna aos ambientes ou a rejeição de calor ao ambiente externo. Em ambos os casos, a análise térmica profunda com o uso do CFD pode otimizar aspectos das trocas térmicas, aumentando a confiabilidade e eficiência dos sistemas.

1. Torres de Resfriamento e Chillers em Áreas Externas

Torres de resfriamento e chillers são elementos críticos para manter o equilíbrio térmico da operação, especialmente em instalações que operam sob alta carga térmica. O desafio, nesses casos, não está apenas na especificação do equipamento, mas sim em como o ar se movimenta ao redor deles.

Com o CFD, conseguimos simular e melhorar:

  • Recirculação de ar quente em chillers mal posicionados.
  • Impactos de barreiras arquitetônicas ou muros que impedem a dissipação eficiente do ar aquecido.
  • Interferência térmica entre múltiplas unidades funcionando em paralelo.
  • Efeito da direção e velocidade do vento predominante sobre o desempenho dos trocadores.
  • Melhorias esperadas com a utilização de barreiras projetadas, canalizadores de ar e/ou ventiladores.

Esse tipo de análise permite:

  • Melhor posicionamento de novos equipamentos.
  • Redução da temperatura de admissão dos equipamentos com consequente e aumento da eficiência e redução no consumo de energia.
  • Mitigação de riscos de superaquecimento em ambientes abertos, que impactam em risco de desligamento podendo ocasionar downtime em toda a instalação.

2. Otimização de Dissipadores de Calor e Sistemas de Ventilação Interna

Muitos equipamentos eletrônicos ou industriais contam com sistemas de ventilação interna — como dissipadores de calor em racks, gabinetes eletrônicos, inversores, painéis elétricos — que também se beneficiam profundamente de uma análise CFD.

Com simulações internas de pequenos volumes, podemos:

  • Identificar zonas de acúmulo de calor que podem não ser detectadas com sensores comuns.
  • Avaliar o desempenho real de dissipadores e ventiladores sob diferentes condições operacionais.
  • Propor ajustes de geometria ou ventilação forçada que reduzam hotspots e aumentem a vida útil dos componentes.
  • Validar inovações em projetos térmicos de produtos, como ventilação cruzada, dissipadores passivos ou canais internos.

Uma visão integrada da gestão térmica

Ao aplicar CFD de forma integrada — tanto nos ambientes internos quanto nos sistemas auxiliares e componentes eletrônicos — a Kasiflow oferece uma visão completa da eficiência térmica do seu ecossistema. Isso permite decisões mais abrangentes, reduzindo gargalos e garantindo a longevidade e eficiência dos sistemas como um todo.

Conclusão: CFD é inteligência térmica aplicada

Ao aplicar CFD, você transforma o seu Data Center em um sistema vivo, previsível e otimizado. A KasiFlow conecta essa inteligência com análises automatizadas e consultoria técnica para que você tome decisões precisas, sustentáveis e seguras.

Seja no Data Center, no pátio de chillers ou dentro de um equipamento,

o CFD da KasiFlow revela o invisível.


É com essa visão que te guiamos a confiar no fluxo e agir com precisão.