前言
本文件按 GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
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本文件由全国信息技术标准化技术委员会(SAC/TC 28)提出并归口。
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1 范围
本文件规定了服务器及存储设备用液冷部件技术要求、质量评定程序及标志、包装、运输和贮存,描述了相应的试验方法。
本文件适用于服务器及存储设备用单相液冷系统中液冷部件的设计、制造和测试
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 191 包装储运图形符号标志
GB/T 1690 硫化橡胶或热塑性橡胶 耐液体试验方法
GB/T 2421 环境试验 概述和指南
GB/T 2422 环境试验 试验方法编写导则 术语和定义
GB/T 2423.5 环境试验 第2部分:试验方法 试验 Ea和导则:冲击
GB/T 2423.16—2022 环境试验 第2部分:试验方法 试验J和导则:长霉
GB/T 2423.17—2024 环境试验 第2部分:试验方法 试验 Ka:盐雾
GB/T 2423.56 环境试验 第2部分:试验方法 试验 Fh:宽带随机振动和导则
GB/T 2828.1 计数抽样检验程序 第1部分:按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划
GB/T 4857.2 包装 运输包装件基本试验 第2部分:温湿度调节处理
GB/T 4857.5 包装 运输包装件 跌落试验方法
GB/T 4857.20 包装 运输包装件 碰撞试验方法
GB/T 4857.23 包装 运输包装件基本试验 第23部分:垂直随机振动试验方法
GB/T 6461—2002 金属基体上金属和其他无机覆盖层 经腐蚀试验后的试样和试件的评级
GB/T 7307 55°非密封管螺纹
GB/T 7939.2—2024 液压传动连接 试验方法 第2部分:快换接头
GB/T 9124.1 钢制管法兰 第1部分:PN 系列
GB/T 9813.3—2017 计算机通用规范 第3部分:服务器
GB/T 11547 塑料 耐液体化学试剂性能的测定
GB 17625.1—2022 电磁兼容 限值 第1部分:谐波电流发射限值(设备每相输入电流≤16 A)
GB/T 17625.8—2025 电磁兼容 限值 第8部分:每相输入电流大于16 A 小于或等于75 A 连接到公用低压系统的设备产生的谐波电流限值
GB/T 17799.1 电磁兼容 通用标准 居住、商业和轻工业环境中的抗扰度
GB 17799.8 电磁兼容 通用标准 第8部分:商用和轻工业场所专业设备的发射
GB 26572 电器电子产品有害物质限制使用要求
GB/T 27050(所有部分) 合格评定 供方的符合性声明
GB/T 39560(所有部分) 电子电气产品中某些物质的测定
SH/T 0085—1991 发动机冷却液腐蚀测定法(玻璃器皿法)
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
液冷 liquid cooling
采用液体流动方式带走发热元件热量的冷却技术。
3.2
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。
3.3
冷却工质 coolant
冷却液 coolant
液冷(3.1)系统循环中实现热量交换的液体
3.4
冷板组件 cold plate assembly
以冷却工质(3.3)为媒介,实现工质输送和间接接触换热的装置
3.5
浸没组件 immersed component
以冷却工质(3.3)为媒介,实现工质输送和检测的接触换热的装置。
3.6
快换接头 quick-action coupling
快速接头 quick disconnect
包含插头和插座,且插头和插座都自带流体截断及自密封功能的多次快速连接、断开的装置
注:快换接头包含变通径快换接头和定通径快换接头。
[来源:GB/T 7939.2—2024,3.1,有修改]
3.7
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。
3.8
机柜冷却工质供回歧管 rack coolant manifold
用于向机柜内各冷板组件分配冷却工质的装置。
3.9
环路冷却工质供回歧管 loop coolant manifold
用于向环路内各机柜冷却工质供回歧管(3.8)分配冷却工质的装置
3.10 连接系统 connecting system
用于实现各液冷部件连接的管路和接头的统称。
注:连接系统由快换接头(3.6)、机柜冷却工质供回歧管(3.8)和环路冷却工质供回歧管(3.9)等组成。
3.11 二次侧冷却环路 secondary cooling loop
通过冷却工质(3.3)循环将服务器及存储设备发热元件产生的热量导出的冷却环路。
注:简称“二次侧”。
3.12 一次侧冷却环路 primary cooling loop
通过冷却工质(3.3)将二次侧冷却环路(3.11)导出的热量传递至室外环境或通过热回收系统回收利用的冷却环路。
注:简称“一次侧”。
3.13 最高允许压力 maximum allowable pressure
液冷部件所允许承受的最大压力。
注:该压力是根据液冷部件各受压元件的有效厚度,考虑了元件承受的所有载荷而计算得到的,且取最小值。当液冷部件的设计文件没有给出最高允许压力时,则认为该液冷部件的设计压力即为最高允许压力
3.14 最大工作压力 maximum operating pressure
在正常工作情况下,液冷部件能达到的最大压力
3.15 流量系数 flow coefficient
规定条件下快换接头流通能力的基本系数。
注:目前采用的流量系数按不同的单位制有 Kv和 Cv。
[来源:GB/T 17213.1—2015,4.6,有修改]
4 缩略语
下列缩略语适用于本文件。
ATS:自动转换开关(Automatic Transfer Switching)
CDU:冷量分配单元(Coolant Distribution Unit)
CPU:中央处理器(Central Processing Unit)
EPDM:三元乙丙橡胶(Ethylene Propylene Diene Monomer)
FEP:氟化乙烯丙烯共聚物(Fluorinated Ethylene Propylene)
FVMQ:氟硅橡胶(Fluoro Vinyl Methyl Silicone)
GPU:图形处理器(Graphics Processing Unit)
IRHD:橡胶国际硬度(International Rubber Hardness Degree)
LCM:环路冷却工质供回歧管(Loop Coolant Manifold)
PTFE:聚四氟乙烯(PolyTetraFluoroEthylene)
RCM:机柜冷却工质供回歧管(Rack Coolant Manifold)
SNMP:简单网络管理协议(Simple Network Management Protocol)
5 液冷部件组成
服务器及存储设备用液冷部件主要有冷板组件、浸没组件、连接系统和 CDU 等部件。冷板式液冷部件主要包含冷板组件、连接系统和 CDU;浸没式液冷部件主要包含浸没组件、连接系统和 CDU。图1给出了各部件使用中的位置示意。
b) 浸没式液冷部件
图 1 服务器及存储设备用液冷部件位置示意图
服务器及存储设备用液冷部件描述如下
冷板组件:由冷板、配套管路、扣具、转接头、快换接头和漏液检测装置等主要零部件组成,冷板组件的组成见附录 A。
浸没组件:由浸没液冷机柜、传感器装置和阀门等主要零部件组成,浸没组件的组成见附录 B。
连接系统:由快换接头、RCM 和 LCM 等主要零部件组成,图2给出了连接系统组成示意,各部件描述如下。
● 快换接头:具有流体截断和自密封功能的快速连接和断开部件,由插头与插座组成。当插头和插座连接时,液体接通;当插头和插座断开时,供液中断,同时液体不会泄漏;根据插拔方式的不同,快换接头分为手插快换接头和盲插快换接头
● RCM:安装于液冷机柜内部,具有分集液和排气等功能的部件,RCM 一般由排气阀、分支管路和主管路等组成;分支管路安装有快换接头,实现与冷板组件的连接,主管路接口位于主管路上端或下端,是冷却工质进出液冷机柜的接口,用于连接 LCM
● LCM:安装于数据中心地板下方或数据中心顶部,具有分集液和排气等功能的部件,LCM一般由排气阀、分支管路、主管路和阀件等组成;LCM 通常呈环形布置,通过分支管路与LCM 主管路连接,实现对每个机柜供液和冷却
标引序号说明:
1———快换接头;
2——— RCM;
3———LCM。
图 2 连接系统组成示意
CDU:由一次侧模块、二次侧模块、换热器模块、定压补液模块、电气模块和控制模块组成,具体 CDU 组成见附录 C。CDU 根据布置方式不同,分为集中式 CDU 和分布式 CDU;根据结构形态不同,分为机柜式 CDU 和机架式 CDU;根据换热器模块不同,分为液液式 CDU 和风液式 CDU。
注1:机柜式 CDU 是指独立设置,并入机柜排中或安装至数据中心设备间的 CDU;机架式 CDU 是指插入机柜中,按机柜内机架尺寸限定外形尺寸的 CDU
注2:液液式 CDU 是指内置液液换热器,通过两种液体的非接触式换热,以液冷的方式降低冷却工质温度的 CDU;风液式 CDU 是指内置风液换热器,以风冷的方式降低冷却工质温度的 CDU。
6 技术要求
6.1 设计
6.1.1 通用要求
液冷部件的设计符合下列通用要求:
a) 液冷部件的冷却及相关指标应预留不小于10%的设计冗余;
b) 考虑管路长期可靠性,应根据管径、材料选择合适的管内流速,管路最大流速宜符合表1要求。
| 项目 | 冷板组件 | RCM | LCM | CDU二次侧模块管路 | |||
| 主管路 | 与服务器或存储设备连接的分支管路 | 主管路 | 与RCM连接的分支管路 | 与CDU连接的分支管路 | |||
| 最大流速m/s | 1.5 | 3 | 3 | 2.5 | 3 | 4 | 4 |
6.1.2 冷板组件
冷板组件的设计符合下列要求:
a) 冷板组件应根据 CPU 或 GPU 等处理器,内存或硬盘等散热部件的型号尺寸、发热特点和服务器及存储设备的内部结构进行设计,在符合处理器,内存或硬盘使用周期内的温度要求下,优化流道设计,匹配冷板组件的流阻;
b) 冷板组件应符合 CPU 或 GPU 等处理器,内存或硬盘等插座的载荷和其他结构性要求;
c) 冷板组件的设计应保证多冷板之间的浮动量;
d) 冷板组件应考虑配管位置及方向,冷却工质进出口位置,避免与服务器及存储设备内的其他部件产生干涉;
e) 使用盲插快换接头的冷板组件宜在快换接头位置设计防泄漏装置。
6.1.3 浸没组件
浸没组件的设计符合下列要求:
a) 浸没液冷机柜的尺寸应根据容纳的服务器及存储设备的尺寸和数量进行设计,当高度超过操作高度时应有配套的操作台阶;
b) 浸没液冷机柜体积应紧凑设计,考虑冷却工质重量对承重结构的影响;
c) 浸没液冷机柜门开合角度应大于90 以符合设备垂直安装的需求;
d) 浸没液冷机柜应设计具有观察冷却工质的视窗;
e) 浸没液冷机柜应至少有一个手柄或其他设计方案,以便将服务器或存储设备机箱垂直拉出或插入浸没式液冷机柜;
f) 浸没液冷机柜应提供其工作运行期间较高流速区域给发热元件,避免局部热点;装有散热器的元件应将散热器翅片与流体流动方向平行放置。
6.1.4 连接系统
连接系统的设计符合下列要求:
a) 冷板组件和 RCM 配套用的快换接头,应由制造商和使用方根据工作流量和流阻要求共同确定接头形式和接头尺寸;
b) RCM 设计应与液冷机柜不发生干涉,不影响服务器或存储设备的维护,并应预留维护检修空间;
c) 快换接头应符合不同制造商同一型号产品的插头和插座之间实现互换使用。
6.1.5 CDU
CDU 的设计符合下列要求:
a) CDU 应设置安全阀和排气阀,宜采用软管和硬管配合设计,以减小温度变化和制造误差引起的内应力;
b) CDU 密封应采用 O 型密封圈或密封垫圈方式,所有与冷却工质接触的位置不应使用螺纹胶、密封胶、生胶带的密封方式;
c) CDU 过滤精度的选择应以冷板内流道宽度为依据,应至少符合过滤精度小于50%的流道宽度;
d) 机柜式 CDU 宜具有过滤器热插拔设计。
6.2 材质
液冷部件的接液材质符合下列要求
a) 冷板组件的金属材质应选用不锈钢、纯铜或铝合金等材质,当选用纯铜或铝合金材质时表面应做相应处理;非金属材质宜选用 FEP、EPDM 或 PTFE。
b) 快换接头的金属材质应选用不锈钢或铝合金等材质,当选用铝合金材质时表面应做相应处理;非金属材质宜选用 FVMQ 或 EPDM
c) CDU 的管路金属材质应选用不锈钢材质,阀门金属材质应选用不锈钢材质,水泵接液部分金属材质应选用不锈钢材质。
d) 纯铜与铝合金材质不应同时存在于一个液冷回路中。
e) RCM 和 LCM 的管路金属材质宜选用不锈钢材质,管路非金属材质宜选用 EPDM;排气阀金属材质宜选用不锈钢材质。
注:上述不锈钢材质推荐采用 GB/T 20878—2024 中不锈钢牌号的统一数字代号为 S30403、S30408、S31608 或S31653等的不锈钢。
6.3 外观
液冷部件的外观符合下列要求。
a) 液冷部件的结构和尺寸应符合使用方安装部位图纸和连接要求。
b) 接口端面应与轴线垂直,端面应光洁整齐,无毛边和缺口等缺陷。
c) 与冷却工质接触部件的内表面应光滑,无油污、脏污、黏附物和金属碎屑等
d) 不与冷却工质接触的外表面应无脏污、无明显色差、花斑、划痕、磕碰伤、裂缝、毛刺、变形和锈蚀等缺陷,涂覆层无起泡、堆积、龟裂和脱落现象,外表面镀层无漏镀、起泡和脱落等镀层缺陷
e) 螺纹应无烂牙和毛刺,倒角匀称,通孔垂直。
f) 快换接头在完全断开连接后阀芯应能完全回弹。
g) 液冷部件的平面度符合下列要求:
1) 冷板组件底面的平面度应小于或等于0.1 mm;
2) RCM 与盲插快换接头的接触面(除安装孔外)的平面度宜小于或等于0.5 mm,RCM 与手插快换接头的接触面(除安装孔外)的平面度宜小于或等于2 mm。
h) 液冷部件应具有显著的标志、标识或铭牌,并应在产品规范中规定或在产品随行文件中说明标定规格的含义。
注:液冷部件的显著标志、标识包括冷板组件上贴有螺丝拆装顺序说明和液体流向标识,RCM 通过标识区分进液和出液,快换接头标识完整的厂商、型号、进液和出液,具有排液口的液冷部件标识排液口等。
6.4 接头
液冷部件的接头符合下列要求。
a) 液冷部件间的接头应采用可靠且可维护的连接方式,并具有防松脱结构,如螺纹连接、卡箍连接、法兰连接、快换接头连接等。
b) 螺纹连接应采用公制螺纹或符合 GB/T 7307的规定。
c) 法兰连接应符合 GB/T 9124.1的规定。
d) 液冷部件间的连接方式宜符合表2的要求。
| 液冷部件 | RCM | LCM | CDU |
| 冷板组件 | 快换接头 | — | 快换接头(如有) |
| 浸没组件 | 快换接头(如有) | 快换接头、卡箍、螺纹或法兰 | 快换接头、卡箍、螺纹或法兰 |
| RCM | — | 快换接头、卡箍或螺纹 | 快换接头、卡箍或螺纹 |
| LCM | — | — | 法兰、快换接头或卡箍 |
e) 当采用卡箍连接或法兰连接时,应符合表3的连接要求;当采用快换接头连接时,应符合表4的连接要求。
| 连接管径 | 最高允许压力 | 推荐连接方式 |
| DN65或ISO 2.5"以下 | 不低于1600 kPa | 卡箍连接 |
| DN65~DN100或ISO 2.5"~ISO 4.0" | 不低于1600 kPa | 法兰连接 |
| 不低于1000 kPa | 卡箍连接 | |
| DN100(不含DN100)或ISO 4.0"以上(不含ISO 4.0") | 不低于1600 kPa | 法兰连接 |
| 连接管径 | 最高允许压力 | 推荐接头 |
| DN25 或 ISO 1"以下 | 不低于 1 000 kPa | 1"定通径快换接头 |
| 连接管径 | 最高允许压力 | 推荐接头 |
| DN25~DN50 或 ISO 1.0"(不含 ISO 1")~ISO 2.0" | 不低于 1 000 kPa | 2"定通径快换接头 |
6.5 功能
6.5.1 冷板组件
冷板组件具有下列功能:
a) 冷板组件应具有换热功能,通过密闭的结构和内部工质带走热量;
b) 冷板组件应支持漏液检测;
c) 冷板和配管连接位置可具有漏液收集功能,如管路下方设置集液槽等。
6.5.2 浸没组件
浸没组件具有下列功能:
a) 应具有液位检测和告警功能,在液位异常时产生告警信号;
b) 应具有温度检测和告警功能,在温度异常时产生告警信号;
c) 宜具有电导率检测和告警功能,在电导率异常时产生告警信号;
d) 宜具有流量检测和告警功能,在流量异常时产生告警信号;
e) 宜具有压力检测和告警功能,在压力异常时产生告警信号;
f) 宜具有漏液检测和告警功能,在发生漏液时产生告警信号;
g) 宜具有供冷量与发热量动态匹配检测和告警功能,在供冷量与发热量动态匹配异常时产生告警信号。
6.5.3 连接系统
连接系统具有下列功能。
a) RCM 与 LCM 应具有冷却工质输送和分集液功能;RCM 应能为机柜内各服务器或存储设备提供均匀的冷却工质流量分配,机柜中各液冷服务器或存储设备的冷却工质流量偏差应小于10%。
b) 快换接头应具有连接即通、即拔即断的分离断液和自密封功能,应具有双向截止功能,以快速截断液冷回路。
c) RCM 和 LCM 等顶部可能有气体聚集的部件应具有排气功能;对于有排气或排液要求的LCM 和 RCM 应分别设置自动排气阀或排液阀,自动排气阀宜支持在线更换。
d) 连接系统宜支持漏液检测。
6.5.4 CDU
CDU 具有下列通用功能。
a) CDU 应具有稳定二次侧运行压力的功能。
b) CDU 应具有补液功能,并通过补液装置进行冷却工质补充;当二次侧压力低于设定的工作压力时,应自动或手动补充冷却工质
c) CDU 应具有控制功能,包括:
1) 具有恒压差或恒流量供液控制功能;
2) 具有供液温度控制功能;
3) 具有内部漏液检测功能;
4) 支持来电自启动,设备断电后再次上电时能自动启动和运行;
5) 支持掉电记忆功能,设备断电后再次上电,运行数据不丢失,并可自主恢复至原状态;
6) 在合理位置设置安全阀,异常超压时具有安全阀保护;
7) 具有不同的控制权限,输入密码进入不同的操作界面;
8) 具有通信能力,能与上位机管理模块对接,实现运行参数监控
d) CDU 应具有运行数据读取功能,运行数据应包含供液温度、供回液压差、阀门开度、供液流量、稳压压力和环境温湿度;宜包含冷却工质的理化性能参数,如 pH、电导率、浊度等,宜包含电气模块内空气温度、水泵运行功耗和电流、储液箱液位等参数。
e) CDU 应具有告警功能,告警内容包含但不限于凝露、漏液、缺液、超温、超压、超流和部件故障告警;宜具有历史告警记录功能。
f) CDU 应具有排气功能,机柜式 CDU 应实现自动排气,机架式 CDU 可通过排气装置实现排气。
g) CDU 子模块功能应符合附录 D中 D.1的要求。
h) CDU 宜具有群控功能,支持至少2台 CDU 组网运行。
6.6 性能
6.6.1 冷板组件
6.6.1.1 热性能
冷板组件的热性能符合下列要求。
a) 应按表5规定的工况进行冷板组件热性能标定,以获得冷板组件热性能的边界曲线。冷板组件的热性能通过热阻值评估,冷板组件的标称热阻应为边界曲线的最小值
| 二次侧工况 | ||||
| 供液温度/°C | 供液流量区间 | 供液流量间隔 | 发热假负载/W | 冷却工质 |
| 40 | 0.5La ∼1L | 0.1L | 处理器功耗 | 使用方指定的冷却工质或纯水冷却液 |
| aL指最大工作压力对应的流量。 | ||||
b) 当使用方指定工况时,冷板组件的热性能应符合使用方在指定供液流量和供液温度下待冷却处理器的壳温要求;待冷却处理器的壳温在使用期间不应超过处理器制造商规定的最大壳温值要求。
6.6.1.2 通流能力
冷板组件的通流能力符合下列要求
a) 应根据使用方工况进行通流能力标定;当使用方不指定工况时,应按表6进行冷板组件通流能力的标定,以获得冷板组件通流能力的水力曲线,冷板组件标称最大通流能力应为水力曲线的最大值。
| 二次侧工况 | |||
| 供液温度/°C | 供液压差区间/kPa | 供液压差间隔/kPa | 冷却工质 |
| 40 | 10~150 | 10 | 使用方指定的冷却工质或纯水冷却液 |
b) 当使用方指定工况时,冷板组件的通流能力应符合使用方在指定工况下冷却工质供液流量的要求。
6.6.1.3 密封性
冷板组件的密封性符合下列要求
a) 冷板组件的承压能力符合:
1) 在2倍最高允许压力下应无液体泄漏,无变形;
2) 在3倍最高允许压力下应无液体泄漏。
b) 冷板组件的保压能力符合:
1) 气检:试验前后压差应小于或等于3%;
2) 氦检:试验前后泄漏量应小于或等于 10-5 Pa · m3 /s
6.6.1.4 漏液检测分辨率
冷板组件漏液检测装置的泄漏量感应分辨率应小于或等于0.5 mL。
6.6.2 浸没组件
6.6.2.1 通流能力
浸没组件的通流能力符合下列要求。
a) 应根据使用方工况进行通流能力标定;当使用方不指定工况时,应按表7进行浸没组件通流能力的标定。
| 供液温度/°C | 供液流量范围 | 供液流量间隔 | 冷却工质 |
| 40 | 0.6La ∼1.4L | 0.1L | 使用方指定的冷却工质或纯水冷却液 |
| aL指最大工作压力对应的流量。 | |||
b) 当使用方指定工况时,浸没组件的通流能力应符合使用方在指定工况下冷却工质供液流量的要求。
6.6.2.2 密封性
浸没组件在1.5倍最大工作压力下应无液体泄漏。
6.6.3 连接系统
6.6.3.1 通流能力
连接系统的快换接头通流能力通过流量系数 Kv值评估,不同通径的常用快换接头 Kv值应大于或等于表8的规定。
注1:Kv是用来描述快换接头在特定条件下通过流体性能的参数,指5 ℃~40 ℃的水在1 h内通过连接状态下的快换接头,其两端压差达到100 kPa时水的流量,Kv值的计算公式见 GB/T 17213.1—2015中的4.6.1。
注2:Cv同样是用来描述快换接头在特定条件下通过流体性能的参数,在行业内也具有通用性,指40℉~100℉的水在1 min通过连接状态下的快换接头,其两端压差达到阀门两端压差为6.89476 kPa(即1 psi)时水的流量,Cv值的计算公式见 GB/T 17213.1—2015中的4.6.2。Cv和 Kv的换算公式为:Kv=0.865 Cv。
| 快换接头参数 | 变通径快换接头 | 定通径快换接头 | ||||||
| 3 mm | 4 mm | 5 mm | 6 mm | 8 mm | 10 mm | (25±5) mm | (50±5) mm | |
| Kva | 0.18 m3/h | 0.30 m3/h | 0.33 m3/h | 0.85 m3/h | 1.22 m3/h | 2.16 m3/h | 25.60 m3/h | 109.90 m3/h |
| aKv不分流向,取最小值。 | ||||||||
6.6.3.2 连接力
变通径快换接头在至少300 kPa下的连接力应小于表9规定值。
| 通径 | 变通径快换接头 | |||||
| 3 mm | 4 mm | 5 mm | 6 mm | 8 mm | 10 mm | |
| 连接力 | 69 N | 77 N | 105 N | 125 N | 165 N | 235 N |
6.6.3.3 密封性
连接系统的密封性符合下列要求。
a) 连接系统的承压能力符合:
1) 快换接头、RCM 和 LCM 在2倍最高允许压力下应无液体泄漏,无变形;
2) 快换接头、RCM 和 LCM 在3倍最高允许压力下应无液体泄漏。
b) 连接系统的保压能力符合:
1) 气检:试验前后压差应小于或等于3%;
2) 氦检:试验前后泄漏量应小于或等于10--5 Pa · m3 /s
c) 连接系统的快换接头在至少300 kPa下进行连接及断开操作时的冷却工质最大泄漏量应符合表10的要求。
| 在至少300kPa下快换接头每次进行连接或断开操作时的参数 | 变通径快换接头 | 定通径快换接头 | ||||||
| 3 mm | 4 mm | 5 mm | 6 mm | 8 mm | 10 mm | (25±5) mm | (50±5) mm | |
| 最大泄漏量 | 0.02 mL | 0.03 mL | 0.03 mL | 0.03 mL | 0.05 mL | 0.08 mL | 5 mL | 35 mL |
6.6.3.4 插拔次数
在设定的工作压力及流量下,快换接头的连接和断开循环应大于或等于1000次。
6.6.4 CDU
6.6.4.1 热性能
CDU 的热性能应符合下列要求:
a) 应按表11的工况对风液式 CDU 进行热性能标定,按表12规定的工况对液液式 CDU 进行热性能标定,以获得 CDU 热性能的边界曲线,CDU 的标称热性能应为边界曲线的最大值;
b) 当使用方指定工况时,CDU 的热性能应符合使用方在指定一次侧和二次侧工况下的换热量要求。
| 一次侧工况 | 二次侧工况 | |||||
| 大气压kPa | 进风温度°C | 相对湿度% | 供液温度°C | 二次侧供液流量区间 | 供液流量间隔 | 冷却工质 |
| 101.325 | 25 | 50 | 40 | 0.5La ∼1L | 0.1L | 纯水冷却液 |
| aL指最大工作压力对应的流量。 | ||||||
| 一次侧工况 | 二次侧工况 | ||||
| 供液温度°C | 冷却工质 | 供液温度°C | 二次侧供液流量区间 | 供液流量间隔 | 冷却工质 |
| 35 | 纯水冷却液 | 40 | 0.5La ∼1L | 0.1L | 纯水冷却液 |
| aL指最大工作压力对应的流量,且一次侧供液流量与二次侧供液流量相同。 | |||||
6.6.4.2 通流能力
液液式 CDU 一次侧模块的通流能力应符合下列要求
a) 液液式 CDU 应按表13提供的工况对冷却工质流经 CDU 的部分进行通流能力标定,以获得CDU 通流能力的水力曲线,液液式 CDU 的标称最大通流能力应为水力曲线的最大值。
| 一次侧工况 | |||
| 供液温度°C | 供回液压差区间kPa | 压差间隔kPa | 冷却工质 |
| 35 | 10~150 | 10 | 纯水冷却液 |
b) 当使用方指定工况时,液液式 CDU 一次侧的通流能力应符合使用方在指定工况下一次侧冷却工质供液流量的要求。
6.6.4.3 密封性
CDU 的密封性符合下列要求。
a) CDU 的承压能力应符合:
1) 在3倍最高允许压力下应无液体泄漏;
2) 安全阀开启压力不大于最高允许压力的1.15倍。
b) CDU 的保压能力应符合气检试验前后压差小于或等于3%。
6.6.4.4 泵送能力
CDU 的泵送能力符合下列要求。
a) CDU 应按表14中二次侧工况进行泵送能力标定,以获得 CDU 泵送能力的水力曲线,CDU 的标称泵送能力应为水力曲线的最大值
| 二次侧工况 | ||
| 供液温度/°C | 供回液压差间隔/kPa | 冷却工质 |
| 40 | 5 | 纯水冷却液 |
b) 当使用方指定工况时,CDU 二次侧的泵送能力应符合使用方在指定工况下的供液流量要求。
6.7 相容性
液冷部件应具有良好的材料相容性,与冷却工质接触的部件与冷却工质发生的化学反应不应影响液冷部件的性能,冷却工质种类和关键理化性能参数见附录 E。橡胶材料和塑料的相容性应符合表15的要求。
| 材质 | 指标 | 要求 |
| 橡胶 | 硬度变化(IRHD) | ±5 |
| 体积变化率/% | ±5 | |
| 拉伸强度变化率/% | ±15 | |
| 拉断伸长率变化率/% | ±30 | |
| 塑料 | 质量变化率/% | ±5 |
6.8 耐腐蚀性
液冷部件应具有耐腐蚀性,包括:
a) 具有抗化学腐蚀能力,液冷部件的金属材料质量损失不应大于10 mg;
b) 具有抗电化学腐蚀能力,与冷却工质接触的部件不应有两种电极电位差较大的金属;如冷却工质直接接触的部件无法避免地包含两种电极电位差较大的金属,则应在对应金属内壁做可靠的表面处理以减小电化学反应。
6.9 抗霉菌性
液冷部件应具有抗菌性,经霉菌试验后,表面长霉程度应符合 GB/T 2423.16—2022中13.3中2a的要求。
6.10 电源适应能力
CDU 的电源适应能力应符合下列要求。
a) 对于交流供电的产品,应能在198 V~242 V 或342 V~418 V,50 Hz±1 Hz的条件下,正常工作。
b) 对于直流供电的产品,应能在直流电压标称值的85%~120%的条件下正常工作。标称值应在产品规范中规定。对于电源有特殊要求的单元应在产品规范中加以说明。
c) 应支持双路供电,并具有调整主供电回路功能;切换时,设备不掉电,水泵维持原转速运行
d) 应具有短路保护、过载保护、接地保护和缺相保护功能;安装位置位于室外的 CDU 应具有防雷保护功能。
6.11 环境适应性
6.11.1 气候环境适应性
液冷部件的气候环境适应性应符合表16的规定
| 气候条件 | 液冷部件 | ||||
| 冷板组件 | 浸没组件 | 连接系统 | CDU | ||
| 温度/°C | 工作 | 5~70 | 5~70 | 5~70 | 5~45 |
| 贮存 | -40~70 | ||||
| 相对湿度 | 工作 | 10%~90%(凝露工况除外) | |||
| 贮存 | 5%~95%(凝露工况除外) | ||||
| 大气压/kPa | 86~106 | ||||
6.11.2 机械环境适应性
6.11.2.1 振动适应性
冷板组件、连接系统的快换接头和 CDU 的扫频振动应符合 GB/T 9813.3—2017中表3的要求,随机振动适应性应符合表17的要求。
| 振动类型 | 参数 |
| 工作振动 | 随机波形,频率范围:5 Hz~500 Hz,30.705 m/s2,X/Y/Z 三轴,单轴 10 min |
| 包装振动 | 随机波形,频率范围:1 Hz~200 Hz,8.044 m/s2,X/Y/Z 三轴,单轴 30 min |
6.11.2.2 冲击适应性
非工作状态下,冷板组件的冲击适应性应符合表18的要求。
| 峰值加速度/(m/s2) | 脉冲持续时间/ms | 冲击波形 | 冲击方向和次数 |
| 500 | 11 | 半正弦波 | ±X、±Y、±Z,每个方向3次 |
6.11.2.3 包装运输件碰撞适应性
冷板组件、浸没组件、连接系统和 CDU 的包装运输件碰撞适应性应符合表19的要求。
| 峰值加速度/(m/s2) | 脉冲持续时间/ms | 碰撞波形 | 碰撞方向和次数 |
| 100 | 16 | 半正弦波 | ±X、±Y、±Z,每个方向1000次 |
6.11.2.4 包装运输件跌落适应性
冷板组件、连接系统和机架式 CDU 的包装运输件跌落适应性应符合表20的规定,浸没组件和机柜式 CDU 的包装运输件跌落适应性应符合表21的规定。
| 包装件质量(M)/kg | 跌落高度/mm |
| M≤15 | 1 000 |
| 15800 | 800 |
| 30600 | 600 |
| 40500 | 500 |
| 45400 | 400 |
| M>50 | 300 |
| 项目 | 参数 |
| 斜面冲击 | 2/4/5/6面,每面冲击1次,共4次,冲击速度不低于1.2m/s |
| 第一次旋转棱a跌落 | 把棱3-5垫高100mm,棱3-6抬高高度(当≤230kg,230mm;>230kg,150mm)后进行释放,棱3-5、3-6互换再跌落一次 |
| 随机振动 | 随机波形,1Hz~200Hz,加速度5.297m/s2,Z轴方向,4h |
| 第二次旋转棱跌落 | 把棱3-5垫高100mm,棱3-6抬高高度(当≤230kg,230mm;>230kg,150mm)后进行释放,棱3-5、3-6互换再跌落一次 |
| a运输包装件棱的标示方法见GB/T 4857.1。 | |
6.11.3 抗盐雾
液冷部件的金属部件应具有良好的耐候性能,经盐雾试验后,金属外表面应符合 GB/T 6461— 2002表1中9级的评级要求,各部件应能正常工作。
6.12 电磁兼容性
CDU 的电磁兼容性应符合下列要求
a) 无线电骚扰符合 GB 17799.8的规定。
b) 对于额定功率小于或等于16 A 的 CDU,谐波电流符合 GB 17625.1—2022中 A 类设备的规定;对于额定功率大于16 A 的 CDU,谐波电流符合 GB/T 17625.8—2025中表3的规定。
c) 抗扰度符合 GB/T 17799.1的规定。
6.13 能耗
CDU 应具备良好的节能性。正常工作情况下,风液式 CDU 自身能耗应小于或等于自身总散热量的10%,液液式 CDU 自身能耗应小于或等于自身总散热量的2%。
6.14 限用物质
适用时,液冷部件应符合 GB 26572的要求,对冷却工质及环境无污染。
7 试验方法
7.1 试验环境条件
除另有规定外,受试液冷部件均在下列条件下进行试验:
温度:10 ℃~35 ℃;
相对湿度:25%~75%;
大气压:86 kPa~106 kPa。
7.2 材质
液冷部件制造商应提供液冷部件接液材料清单,检查各液冷部件的接液材质是否符合6.2的要求。
7.3 外观
液冷部件的外观检查按下列方法进行。
a) 使用游标卡尺或米尺对液冷部件进行尺寸测量,检查液冷部件的尺寸是否符合6.3 a)的要求。
b) 冷板进出口使用脉冲式清洗设备(脉冲式通液、液体可正反方向流动)或其他设备进行冲洗,冲洗工质为纯水冷却液或其他溶液,冲洗工质控制通入最大流速为2.5 m/s;检查排出的冲洗工质是否存在可见的油污、脏污、黏附物和金属碎屑等颗粒物,是否符合6.3 b)的要求。
c) 使用目视法对6.3 c)~f)中各液冷部件的外观进行逐一检查,检查液冷部件的外观是否符合6.3 c)~f)的要求。
d) 使用平面度测试仪对液冷部件进行平面度测量,检查液冷部件的平面度是否符合6.3 g)的要求。
e) 使用目视法对6.3 h)中各液冷部件的是否具有显著的标志、标识和铭牌,并检查是否符合6.3 h)的要求。
7.4 接头
液冷部件的接头检查按下列方法进行:
a) 通过检查液冷部件接头与出厂时产品说明书内容是否一致,并是否符合6.4 a)~c)的要求;
b) 通过目测法检查液冷部件接头间的连接方式是否符合6.4 d)的要求;
c) 通过游标卡尺测量接头的管径尺寸,并根据液冷部件的接头说明书中的最高允许压力要求,检查采用卡箍连接和法兰连接的连接方式是否符合表3的要求,快换接头连接时的接头是否符合表4的要求。
7.5 功能
7.5.1 冷板组件
冷板组件的功能检查按下列方法进行:
a) 按7.6.1.1 b)的试验方法对冷板组件的换热功能进行检查;
b) 通过目测法检查冷板组件是否具有漏液检测装置,如漏液检测绳或漏液检测膜等;
c) 通过目测法观察冷板组件的冷板和配管连接位置是否设置集液装置,如集液槽等。
7.5.2 浸没组件
通过目测法,浸没组件的功能检查按下列方法进行。
a) 检查浸没组件是否具有液位检测传感器,是否能读取冷却工质的液位高度;模拟液位高度超出和低于设定值,观察是否发出告警信号。
b) 检查浸没组件是否具有温度传感器,是否能正确读取冷却工质的供液和回液温度;模拟供液和回液温度超出和低于设定值,观察是否发出告警信号。
c) 检查浸没组件是否具有电导率传感器,是否能正确读取冷却工质的电导率参数;模拟电导率参数超出设定值,观察是否发出告警信号。
d) 检查浸没组件是否具有流量传感器,是否能正确读取冷却工质的流量参数;模拟流量参数超出和低于设定值,观察是否发出告警信号。
e) 检查浸没组件是否具有压力传感器,是否能正确读取冷却工质的供液和回液压力;模拟供液和回液压力参数超出和低于设定值,观察是否发出告警信号。
f) 检查浸没组件是否具有漏液检测装置,如漏液检测绳或漏液检测膜等;模拟出现漏液时,观察是否发出告警信号。
g) 检查浸没组件是否具有服务器及存储设备发热量检测和供冷量检测设备;模拟发热量与供冷量不匹配工况,观察是否发出告警信号。
7.5.3 连接系统
连接系统的功能检查按下列方法进行。
a) 通过目测法检查 RCM 和 LCM 是否具有主管路与分支管路;选取 RCM 分布在上、中、下不同位置的 N 个支路(至少3个),其他支路进行封堵或不连接处理,在选取的每个支路上串联阻力负载和流量计,对 RCM 主管路接头供液,供液流量为 N 个支路在正常工作运行时流量的乘积,阻力负载调整为正常工作的压差;待稳定运行后,读取各支路流量计数据,计算最大值和最小值的差值与最大值的比值,检查是否小于10%。
b) 将快换接头插头与插座连通,从插头向插座侧通入冷却工质,通过目测法检查液体是否流通;将快换接头插头与插座断开,从插头向插座侧通入冷却工质,通过目测法检查液体是否流通;断开后插头和插座是否有泄漏
c) 通过目测法检查 RCM 和 LCM 是否具有排气阀和排液阀。
d) 通过目测法检查连接系统是否具有漏液检测装置,如漏液检测绳或漏液检测膜等。
7.5.4 CDU
CDU 的通用功能检查按下列方法进行。
a) 连接 CDU 与二次侧,运行 CDU 并逐步调整二次侧内的冷却工质温度,通过目测法检查二次侧压力是否发生变化。
b) 通过目测法检查 CDU 是否包含补液装置;连接 CDU 和二次侧,运行 CDU 并通过阀门将部分冷却工质排出,达到 CDU 的补液设定压力时,通过目测法检查 CDU 是否能进行补液。
c) CDU 的控制功能检查按下列方法进行:
1) 通过目测法检查 CDU 是否能设置恒压差或恒流量供液模式;
2) 通过目测法检查 CDU 是否能设置供液温度;
3) 通过目测法检查 CDU 是否具有漏液检测装置;
4) 将 CDU 二次侧供液和回液口通过管路连接,连接电源并启动 CDU,使其按设定工况运行,关闭电源,待 CDU 关机后,再次连接电源,观察 CDU 是否能自启动;
5) 将 CDU 二次侧供液和回液口通过管路连接,连接电源并启动 CDU,使其按设定工况运行,关闭电源,待 CDU 关机后,再次连接电源,检查 CDU 运行数据是否与原设定工况一致;
6) 通过目测法检查 CDU 是否具有安全阀,通过定压补液设备对 CDU 进行定压补液,并使其压力超过安全阀设定值时,观察安全阀是否有冷却工质喷出;
7) 根据 CDU 的产品说明书输入不同使用方密码,检查是否能进入不同的操作界面;
8) 通过目测法检查 CDU 是否具有通信接口,将 CDU 通信接口与上位机管理模块对接,观察上位机管理模块是否能监测到 CDU 的运行参数。
d) 通过目测法检查 CDU 是否具有运行数据读取屏幕,检查读取运行数据是否包含供液温度、供回液压差、阀门开度、供液流量、稳压压力和环境温湿度等,以及冷却工质 pH、电导率和浊度,电气模块内空气温度,水泵运行功耗和电流,储液箱液位等参数
e) 通过目测法检查 CDU 是否具有漏液传感器,液位传感器,温度传感器,压力传感器和流量传感器;模拟凝露、漏液、缺液、高温、低温、高压、低压、高流量、低流量和部件故障等故障信号,观察 CDU 是否可对模拟故障信号告警;关闭告警信号后,通过目测法检查是否具有历史告警记录。
f) 通过目测法检查 CDU 是否具有排气阀。
g) CDU 的子模块功能检查按 D.2的试验方法进行。
h) 通过目测法检查 CDU 是否具有群控接口,并连接所有 CDU 的群控接口,通过目测法检查1台 CDU 是否能对群组内所有机组的参数进行设置。
7.6 性能
7.6.1 冷板组件
7.6.1.1 热性能
冷板组件的热性能标定和热性能试验按附录 F中 F.1和 F.2分别进行试验准备和试验搭建,并按下列方式进行。
a) 对冷板组件的热性能进行标定。将冷板组件锁固在假负载上,并与性能试验装置连接。根据表5提供的二次侧工况条件,按 F.3进行标定。
b) 当使用方指定工况时,将冷板组件锁固在假负载上,并与性能试验装置连接。根据使用方指定的供液流量、供液温度和假负载功耗进行设置,按 F.4进行热性能试验。
7.6.1.2 通流能力
冷板组件的通流能力标定和通流能力试验按 F.1和 F.2分别进行试验准备和试验搭建,并按下列方式进行试验。
a) 对冷板组件的通流能力进行标定。将冷板组件锁固在假负载上,并与性能试验装置连接。根据表6提供的二次侧工况条件,按 F.5进行标定。
b) 当使用方指定工况时,将冷板组件锁固在假负载上,并与性能试验装置连接。根据使用方指定的供液温度和供液压差进行设置,按 F.6进行通流能力试验。
7.6.1.3 密封性
冷板组件的密封性试验按下列方式进行
a) 利用压力试验装置对冷板组件进行承压试验,具体为:
1) 试验压力在 2 倍(含 2 倍)至 3 倍(不含 3 倍)最大工作压力之间时,试验时间不低于300 s ,检验冷板组件是否符合6.6.1.3 a)中的要求;
2) 试验压力为3倍最大工作压力时,试验时间不低于15 s,检验冷板组件是否符合6.6.1.3 b)中的要求。
b) 冷板组件的保压试验按下列方式进行:
1) 将冷板组件与压力试验装置连接,通入不低于240 kPa的氮气,试验时间24 h,记录压力值和时间,计算试验时间前后的压差与试验时间前充入压力的比值,检验比值是否小于或等于3%;
2) 将冷板组件连接氦质谱检测仪的进气管,通入不低于 240kPa 的氦气,试验时间 60s, ,使用吸枪探头沿管路按点位顺序测试,每个点位探头环吸15s,检验试验前后泄漏量是否小于或等于 10-5 Pa cdotm3 /s ;或将冷板组件整体放入真空氦检设备内,对冷板组件和真空氦检设备同步抽真空,然后将冷板组件连接氦质谱检测仪的进气管,通入不低于 240kPa 的氦气,试验时间60s,氦气泄漏率小于或等于 10-5 Pa cdotm3 /s
7.6.1.4 漏液检测分辨率
将冷板组件与漏液检测告警设备连接,在冷板组件漏液检测点上滴冷却工质0.5 mL,检查漏液检测告警设备是否告警,并观察漏液检测设备是否发出亮灯或蜂鸣等信号。
7.6.2 浸没组件
7.6.2.1 通流能力
浸没组件的通流能力标定和通流能力试验按 F.1和 F.2分别进行试验准备和试验搭建,并按下列方式进行试验。
a) 对浸没组件的通流能力进行标定。将浸没组件与性能试验装置连接。根据表7提供的二次侧工况条件,按 F.5进行标定。
b) 当使用方指定工况时,将浸没组件与性能试验装置连接。根据使用方指定的供液温度和供液压差进行设置,按 F.6进行通流能力试验。
7.6.2.2 密封性
利用压力试验装置对浸没组件进行压力试验。
试验压力为1.5倍最大工作压力时,试验时间不低于60 s,检验浸没组件是否符合6.6.2.2的要求。
7.6.3 连接系统
7.6.3.1 通流能力
对快换接头按 GB/T 7939.2—2024中第13章的试验方法进行压力差试验,并根据公式(1)计算 Kv值,检验不同通径的快换接头 Kv值是否符合6.6.3.1的要求。
Kv = Q √((1 ×108)/(DeltaP) · (ρ)/1000)(1)
式中:
Q 流量,单位为立方米每小时(m
3
/h);
DeltaP 压力差,单位为千帕 (kPa) ;
ρ 流体密度,单位为千克每立方米 (kg/m3)
7.6.3.2 连接力
快换接头的连接力试验按下列方式进行:
a) 将快换接头的插头和插座插合好,连接到测试系统,测试系统内冷却工质为纯水冷却液,在大于或等于300 kPa 压力下保持冷却工质流动;
b) 按 GB/T 7939.2—2024中第7章进行连接力试验,检查试验结果是否符合6.6.3.2的要求。
7.6.3.3 密封性
快换接头、RCM 和 LCM 的密封性试验按下列方式进行。
a) 利用压力试验装置对快换接头、RCM 和 LCM 进行承压试验,具体为:
1) 将快换接头、RCM 或 LCM 与压力试验装置连接,通过压力试验装置向快换接头、RCM或 LCM 通入纯水冷却液,持续加压压力在2倍最大工作压力,试验时间不低于300 s条件下,检验快换接头、RCM 或 LCM 是否符合6.6.3.3 a)1)中的要求;
2) 将快换接头、RCM 或 LCM 与压力试验装置连接,通过压力试验装置向快换接头、RCM或 LCM 通入纯水冷却液,持续加压压力在3倍最大工作压力,试验时间不低于15 s条件下,检验快换接头、RCM 或 LCM 是否符合6.6.3.3 a)2)中的要求。
b) 利用压力试验装置对快换接头、RCM 和 LCM 进行保压试验,具体为:
1) 将 RCM 或 LCM 与压力试验装置连接,通过压力试验装置向 RCM 或 LCM 通入不低于240 kPa 的氮气,试验时间24 h,记录压力值和时间,计算试验前后的压差与试验时间前充入压力的比值,检验该比值是否符合6.6.3.3 b)1)中的要求;
2) 将快换接头或 RCM 连接氦质谱检测仪的进气管,通入不低于240 kPa的氦气,试验时间60 s,使用吸枪探头沿管路按点位顺序测试,每个点位探头环吸15 s,检验试验前后泄漏量是否符合6.6.3.3 b)2)中的要求。
c) 快换接头连接及断开操作时的泄漏量试验按下列方式进行:
1) 将快换接头的插头和插座插合好,连接到测试系统,测试系统内工质为纯水冷却液,在大于或等于300 kPa压力下进行试验;
2) 选取自密封袋及50张吸水纸,并进行称重,获得总质量 m 1 ;
3) 对快换接头进行50次的分离断开操作,每次断开后用1张吸水纸收集快换接头断开后插合面泄漏的全部液体,并放入自密封袋内密封,测试完成后对收集液体后的自密封袋和吸水纸进行称重,获得总质量 m2 ;
4) 快换接头单次插拔泄漏量按公式(2)进行计算:
L =1000 ×(m2 - m1) / (ρ1 ×50)(2)
式中:
L 快换接头泄漏量,单位为毫升(mL);
m1 测试完成前自密封袋及吸水纸总质量,单位为克 (g)
m2 测试完成后自密封袋及吸水纸总质量,单位为克 (g)
ρ1 纯水冷却液密度,单位为千克每立方米 (kg/m3)
5) 检验泄漏量是否符合6.6.3.3 c)的要求。
7.6.3.4 插拔次数
快换接头连接及断开插拔次数试验按下列方式进行:
a) 将快换接头的插头和插座插合好,连接到测试系统,测试系统内工质为纯水冷却液,在大于或等于300 kPa压力下保持工质流动;
b) 对插头和插座进行连接和断开循环操作,插头和插座完成一次连接和断开定义为1次循环;
c) 完成1000次循环后,对插头和插座进行外观检查及密封性试验,检查插头和插座外观是否符合6.3中b)和c)的要求,检查插头和插座密封性是否符合6.6.4.3的要求。
7.6.4 CDU
7.6.4.1 热性能
CDU 的热性能标定和热性能试验,应按附录 G 中 G.1和 G.2分别进行试验准备和试验搭建,并按下列方式进行试验。
a) 对 CDU 的热性能进行标定。具体为:
1) 对于风液式 CDU,将 CDU 的二次侧模块连接二次侧试验装置并放置在表11提供的一次侧工况对应的环境中,按 G.3进行标定;
2) 对于液液式 CDU,将 CDU 的一次侧模块和二次侧模块分别连接到一次侧试验装置和二次侧试验装置,根据表12提供的一次侧和二次侧工况,对 CDU 一次侧供液温度、二次侧供液流量和一次侧供液流量进行设置,按 G.3进行标定。
b) 当使用方指定工况时,CDU 热性能试验按下列方式进行:
1) 对于风液式 CDU,将 CDU 的二次侧模块连接二次侧试验装置,并放置在使用方指定的大气压力、温度和湿度环境中,并根据使用方指定的二次侧供液流量对 CDU 进行设置,将假负载调整至使用方所需功耗,按 G.4进行热性能试验;
2) 对于液液式 CDU,将 CDU 的一次侧模块和二次侧模块分别连接一次侧试验装置和二次侧试验装置,并根据使用方指定的一次侧供液温度、二次侧供液流量和一次侧供液流量对CDU 进行设置,将假负载调整至使用方所需功耗,按 G.4进行热性能试验。
7.6.4.2 通流能力
液液式 CDU 一次侧模块的通流能力标定和通流能力试验,应按 G.1和 G.2分别进行试验准备和试验搭建,并按下列方式进行试验。
a) 对 CDU 一次侧模块的通流能力进行标定。将 CDU 一次侧模块连接一次侧试验装置,根据表13对 CDU 一次侧供液压差进行设置,按 G.5进行标定。
b) 当使用方指定工况时,将 CDU 一次侧模块连接一次侧试验装置,根据使用方指定的一次侧供液压差和供液温度进行设置,按 G.6进行通流能力试验
7.6.4.3 密封性
CDU 的密封性试验应按下列方式进行。
a) 利用压力试验装置对 CDU 进行承压试验,具体为:
1) 将 CDU 二次侧进出口与压力试验装置连接,拆除安全阀并封堵连接口,通过压力试验装置向 CDU 内通入纯水冷却液,持续加压压力在 3 倍最高允许压力,试验时间不低于
300 s,检验 CDU 是否符合6.6.4.3 a)1)中的要求;
2) 将 CDU 二次侧进出口与压力试验装置连接,通过压力试验装置向 CDU 内通入纯水冷却液,持续加压到1.15倍最高允许压力,观察安全阀是否会泄压,如安全阀自动泄压,CDU符合6.6.4.3 a)2)中的要求;如安全阀不自动泄压,则不符合。
b) 利用压力试验装置对 CDU 进行保压试验,具体为:
将 CDU 二次侧进出口与压力试验装置连接,通过压力试验装置向 CDU 内通入氮气,压力不低于240 kPa,记录保压试验前压力值,试验时间12 h,记录保压试验后压力值和时间,计算保压试验前后的压差与试验前充入压力的比值,检查该比值是否符合6.6.4.3 b)中的要求。
7.6.4.4 泵送能力
CDU 的泵送能力标定和泵送能力试验,应按 G.1和 G.2分别进行试验准备和试验搭建,并按下列方式进行试验。
a) 对 CDU 的泵送能力进行标定。将 CDU 二次侧模块连接二次侧试验装置,根据表14对 CDU二次侧供液温度进行设置,按 G.7进行标定。
b) 当使用方指定工况时,将 CDU 二次侧模块连接二次侧测试装置,按使用方指定的二次侧供液压差和供液温度进行设置,按 G.8进行泵送能力试验。
7.7 相容性
液冷部件及其接液非金属材料的相容性试验按下列方式进行。
a) 针对液冷部件的接液非金属材料,塑料和橡胶材料分别按照 GB/T 11547和 GB/T 1690选取与成品材质及加工工艺相同的试样进行试验,试样具有可替代性,即其表面处理与实际液冷部件表面处理一致,对于小于试样尺寸的部件可直接进行试验。将试样浸泡在试验冷却工质中,通过检查试样在浸泡前、后性能的变化判断试样材质与试验冷却工质的相容性。其中塑料材质的试验方法,应在70 ℃环境下浸泡至少7 d并按 GB/T 11547进行;橡胶材质的试验方法,应在70 ℃环境下浸泡至少7 d并按 GB/T 1690进行,并检查试验结果是否符合6.7的要求。
b) 针对不同液冷部件,按下列方式组成封闭系统,并进行试验
1) 对于冷板组件,选取与冷却工质相容的水泵、管路和假负载,与冷板组件组成封闭系统,冷板组件不少于2套;对封闭系统通入试验冷却工质,在70 ℃和液冷部件最高允许压力对应的流量下,运行最少60 d,试验完成后,对冷板组件按7.6.1.1、7.6.1.2和7.6.1.3分别进行热性能、通流能力和密封性试验,检查是否符合6.6.1.1、6.6.1.2和6.6.1.3的要求。
2) 对于浸没组件,选取与冷却工质相容的水泵、管路和假负载,与浸没组件组成封闭系统,浸没组件不少于2套;对封闭系统通入试验冷却工质,在70 ℃和液冷部件最高允许压力对应的流量下,运行最少60 d,试验完成后,对浸没组件按7.6.2分别进行通流能力和密封性试验,检查是否符合6.6.2的要求。
3) 对于连接系统,选取与冷却工质相容的水泵、管路和假负载,与连接系统组成封闭系统,连接系统不少于1套;对封闭系统通入试验冷却工质,在70 ℃和液冷部件最高允许压力对应的流量下,运行最少60 d,试验完成后,对连接系统按7.6.3.1和7.6.3.2分别进行通流能力和密封性试验,检查是否符合6.6.3.1和6.6.3.2的要求。
4) 对于 CDU,选取与冷却工质相容的管路和假负载,与 CDU 组成封闭系统,CDU 不少于1套;对封闭系统通入试验冷却工质,在70℃和液冷部件最高允许压力对应的流量下,运行
最少60 d,试验完成后,对 CDU 按7.6.4分别进行热性能、通流能力、密封性和泵送能力试验,检查是否符合6.6.4的要求。
7.8 耐腐蚀性
液冷部件及其有关金属材料的耐腐蚀试验按下列方式进行
a) 选取与成品材质及加工工艺相同且尺寸符合 SH/T 0085—1991中4.2.1的试样进行试验,试样具有可替代性,即其表面处理与实际液冷部件表面处理一致,对于小于试样尺寸的部件可直接进行试验。将试样浸泡在试验冷却工质中,并按 SH/T 0085—1991进行,通过检查试样在浸泡前、后质量的变化,判断试样材质的耐腐蚀,检查试验结果是否符合6.8 a)的要求。
b) 通过检查液冷部件的接液材料说明书中金属材料的组成,检查是否存在两种电极电位差较大的金属;对于存在两种电极电位差较大的金属时,检查金属表面是否进行金属钝化或镀镍等处理。
7.9 抗霉菌性
对于液冷部件及其有关的非金属材料,选取与成品材质及加工工艺相同且尺寸不小于150 mm× 100 mm 的受试样品进行试验,受试样品具有可替代性,即其表面处理与实际液冷部件表面处理一致,对于小于受试样品尺寸的部件或零件可直接进行试验霉菌试验按 GB/T 2423.16—2022中试验方法2进行。试验霉菌为 GB/T 2423.16—2022中规定的试验菌种的混合悬浮液,试验周期为28 d,试验后检查液冷部件各部位表面是否符合6.9的要求。
7.10 电源适应能力
7.10.1 交流电源适应能力
分别按表22和表23组合对受试CDU 进行单相或三相交流电源适应能力试验,每种组合运行检查程序一遍,检查受试 CDU 是否正常工作。
| 组合 | 标称值 | |
| 电压/V | 频率/Hz | |
| 1 | 220 | 50 |
| 2 | 198 | 49 |
| 3 | 198 | 51 |
| 4 | 242 | 49 |
| 5 | 242 | 51 |
| 组合 | 标称值 | |
| 电压/V | 频率/Hz | |
| 1 | 380 | 50 |
| 组合 | 标称值 | |
| 电压/V | 频率/Hz | |
| 2 | 342 | 49 |
| 3 | 342 | 51 |
| 4 | 418 | 49 |
| 5 | 418 | 51 |
7.10.2 直流电源适应能力
从标称值电压向正方向调节直流电源电压,使其偏离标称值+20%,运行检查程序一遍,检查受试CDU 是否正常工作;从标称值电压向负方向调节直流电源电压,使其偏离标称值-15%,运行检查程序一遍,检查受试 CDU 是否正常工作。
从标称值电压分别向正、负方向调节直流电源电压,使其达到标称值的85%~120%。先向负方向调整至标称值的85%并运行30 min,运行检查程序一遍,然后向正方向调整至标称值的120%并运行30 min,运行检查程序一遍,检查受试 CDU 是否正常工作。
7.10.3 供电
断开任意一路供电,检查 CDU 是否运行中断;切换时,观察 CDU 是否保持正常运行状态。
7.10.4 保护
CDU 的短路保护、过载保护、接地保护、缺相保护和防雷保护按下列方式进行:
a) 在 CDU 水泵电源输入端接入1个断路器,闭合断路器,模拟 CDU 内部短路,检查 CDU 是否告警并保护;
b) 通过管路短接,模拟 CDU 水泵过载运行,检查 CDU 是否告警并保护;
c) 目测 CDU 机壳是否有接地柱;
d) 在 CDU 输入端三相电分别连接3个断路器,断开其中一个,模拟 CDU 输入缺相,检查 CDU是否告警并保护;
e) 检查安装于室外的 CDU 是否具有防浪涌保护器。
7.11 环境适应性
7.11.1 一般要求
环境试验方法的总则、术语和定义符合 GB/T 2421、GB/T 2422的有关规定。以下各项试验中,规定的初始检测和最后检测,统一按6.3进行外观检查,并运行检查程序一遍,检验工作是否正常。
7.11.2 气候环境适应性
7.11.2.1 温度下限
液冷部件的温度下限试验按下列方式进行。
a) 液冷部件工作状态下的温度下限试验按下列方式进行。
1) 针对 CDU,对 CDU 进行初始检测,完成后将 CDU 二次侧短接,开机运行,处于5 ℃的低温箱内,运行5 h,观察 CDU 各项功能是否运行正常,无告警。在恒定温度暴露结束后,将试验箱内的空气温度调节至室温,直至试件温度恢复至室温,进行最后检测,初始检测和最后检测是否符合6.3和6.6.4.3的要求。
2) 针对冷板组件、浸没组件或连接系统,将冷板组件、浸没组件或连接系统放进5 ℃的低温箱内持续72 h。在恒定温度暴露结束后,将试验箱内的空气温度调节至室温,直至试件温度恢复至室温,进行最后检测,初始检测和最后检测是否符合6.3以及6.6.1.3、6.6.2.2或6.6.3.3的要求。
3) 快换接头试验结束后恢复到环境温度,进行10次“连接-断开”循环,进行最后检测,初始检测和最后检测是否符合6.6.3.3的要求。
b) 液冷部件非工作状态下的温度下限试验按下列方式进行。
1) 针对冷板组件、浸没组件、连接系统或 CDU,室温进行初始检测,完成后对冷板组件、浸没组件、连接系统或 CDU 进行排液、烘干预处理,并充入200 kPa氮气。试件处于-40 ℃的低温箱内持续72 h,在恒定温度暴露结束后,将试验箱内的空气温度调节至室温,直至试件温度恢复至室温,进行最后检测,初始检测和最后检测是否符合6.3以及6.6.1.3、6.6.2.2、6.6.3.3或6.6.4.3的要求。
2) 快换接头试验结束后恢复到环境温度,进行10次“连接-断开”循环,进行最后检测,初始检测和最后检测是否符合6.6.3.3的要求。
7.11.2.2 温度上限
液冷部件的温度上限试验按下列方式进行。
a) 液冷部件工作状态下的温度上限试验按下列方式进行。
1) 针对 CDU,CDU 温度上限试验按下列方式进行:对 CDU 进行初始检测,完成后将 CDU二次侧短接,开机运行,处于45 ℃的高温箱内,运行5 h,观察 CDU 各项功能是否运行正常,无告警。在恒定温度暴露结束后,将试验箱内的空气温度调节至室温,直至试件温度恢复至室温,进行最后检测,初始检测和最后检测是否符合63和6643的要求 2) 针对冷板组件、浸没组件或连接系统,将冷板组件、浸没组件或连接系统放进70℃的高温箱内持续72 h。在恒定温度暴露结束后,将试验箱内的空气温度调节至室温,直至试件温度恢复至室温,进行最后检测,初始检测和最后检测是否符合6.3以及6.6.1.3、6.6.2.2或6.6.3.3的要求。
b) 液冷部件非工作状态下的温度上限试验按下列方式进行。
1) 针对冷板组件、浸没组件、连接系统或 CDU,室温进行初始检测,完成后对冷板组件、浸没组件、连接系统或 CDU 进行排液、烘干预处理,并充入200 kPa氮气。试件处于70 ℃的高温箱内持续72 h,在恒定温度暴露结束后,将试验箱内的空气温度调节至室温,直至试件温度恢复至室温,进行最后检测,初始检测和最后检测是否符合 6.3 以及 6.6.1.3、6.6.2.2、6.6.3.3或6.6.4.3的要求。
2) 快换接头试验结束后恢复到环境温度,进行10次“连接-断开”循环,进行最后检测,初始检测和最后检测是否符合6.6.3.3的要求。
7.11.2.3 高温高湿
液冷部件的高温高湿试验按下列方式进行。
a) 液冷部件工作状态下的高温高湿试验按下列方式进行。
1) 针对 CDU,对 CDU 进行初始检测,完成后将 CDU 二次侧短接,开机运行,处于高温45 ℃、湿度90%的温湿度箱内,运行5 h,在测试用标准大气条件下进行,各功能运行正常,无告警。在恒定温度暴露结束后,将试验箱内的空气温度调节至室温,直至试件温度恢复至室温,进行最后检测,初始检测和最后检测是否符合6.3和6.6.4.3的要求。
2) 针对冷板组件、浸没组件或连接系统,将冷板组件、浸没组件或连接系统放进高温70℃高湿90%的温湿度箱内持续72 h。在恒定湿热环境暴露结束后,将试验箱内的空气温度调节至室温,直至试件温度恢复至室温,无凝露,进行最后检测,初始检测和最后检测是否符合6.3以及6.6.1.3、6.6.2.2或6.6.3.3的要求。
b) 液冷部件非工作状态下的高温高湿试验按下列方式进行:
针对冷板组件、浸没组件、连接系统或 CDU,室温进行初始检测,完成后对冷板组件、浸没组件、连接系统或 CDU 进行排液、烘干预处理,并充入 200 kPa氮气。处于高温 70 ℃、湿度95%的温湿度箱内,运行5 h。在恒定温度暴露结束后,将试验箱内的空气温度调节至室温,直至试件温度恢复至室温,进行最后检测,初始检测和最后检测是否符合 6.3 以及 6.6.1.3、6.6.2.2、6.6.3.3或6.6.4.3的要求。
7.11.2.4 温度循环
液冷部件非工作状态下的温度循环试验按下列方式进行
对冷板组件、浸没组件、连接系统或 CDU 进行初始检测,完成后对冷板组件、浸没组件、连接系统或 CDU 进行排液、烘干预处理,并充入200 kPa氮气。处于高温70 ℃、低温-40 ℃,温度转换时间小于5 min,每个温度点停留30 min,运行300次循环。直至试件温度恢复至室温,进行最后检测,初始检测和最后检测是否符合6.3以及6.6.1.3、6.6.2.2、6.6.3.3或6.6.4.3的要求。
7.11.3 机械适应性
7.11.3.1 振动适应性
冷板组件、连接系统的快换接头和 CDU 的扫频振动试验应按 GB/T 9813.3—2017中5.8.5的试验方法进行。针对随机振动试验,应按下列方法进行将受试部件按 GB/T 2423.56的要求和表17的规定值进行随机振动试验,分别对三个互相垂直轴线方向进行振动。试验后检查受试部件是否符合6.3 d)~g)以及6.5.1和6.6.1.3、6.5.3和6.6.3.3或6.5.4和6.6.4.3的要求。
对包装振动受试部件进行初始检测,将运输包装件处于准备运输状态,按 GB/T 4857.2的规定进行预处理4 h。将运输包装件按 GB/T 4857.23的要求和表17的规定值进行随机振动试验,分别对三个互相垂直轴线方向进行振动。试验后检查包装件是否符合6.3 d)~g)以及6.5.1、6.5.3或6.5.4的要求。
7.11.3.2 冲击适应性
将受试部件按 GB/T 2423.5的要求和表18的规定值进行冲击试验,分别对三个互相垂直轴线正负方向进行冲击。试验后检查受试部件是否符合6.3 d)~g)和6.5.1的要求。
7.11.3.3 包装运输件碰撞适应性
对受试部件进行初始检测,将运输包装件处于准备运输状态,按 GB/T 4857.2的规定进行预处理
4 h。
将运输包装件按 GB/T 4857.20的要求和表19的规定值进行碰撞试验,分别对三个互相垂直轴线方向进行碰撞。试验后检查包装件是否符合6.3 d)~g)以及6.5.1、6.5.2、6.5.3或6.5.4的要求。
7.11.3.4 包装运输件跌落适应性
包装运输件跌落适应性试验按下列方式进行。
a) 针对冷板组件、连接系统和机架式 CDU:
1) 对受试部件进行初始检测,将运输包装件处于准备运输状态,按 GB/T 4857.2的规定进行预处理4 h;
2) 将运输包装件按 GB/T 4857.5的要求和表20的规定值进行跌落,跌落要求为六面三棱一角各跌落一次。试验后检查包装件是否符合6.3 d)~g)以及6.5.1、6.5.3或6.5.4的要求。
注:“六面三棱一角”中的“一角”指风险角,风险角由制造商根据经验判定或仿真数据选择;“三棱”指由一角连接的三条棱。
b) 针对浸没组件和机柜式 CDU:
1) 对受试部件进行初始检测,将运输包装件处于准备运输状态;
2) 将运输包装件按表21的规定值试验。试验后检查包装件是否符合6.3 d)~g)以及6.5.2或6.5.4的要求。
7.11.4 抗盐雾
取尺寸不小于150 mm×100 mm 的受试样品进行试验,受试样品具有可替代性,即其表面处理与实际液冷部件表面处理一致,对于小于受试样品尺寸的部件或零件可直接进行试验。试验程序按GB/T 2423.17—2024中性盐雾试验(NSS试验)进行,试验周期48 h,试验后受试样品按 GB/T 6461— 2002中第5章的方式检查试验结果是否符合6.11.3的要求。
7.12 电磁兼容性
CDU 的电磁兼容性试验按下列方式进行。
a) 无线电骚扰按 GB 17799.8的规定进行。
b) 对于额定功率小于或等于16 A 的 CDU,谐波电流按 GB 17625.1—2022的规定进行;对于额定功率大于16A 的 CDU,谐波电流按 GB/T 17625.8—2025中第7章的规定进行。
c) 抗扰度按 GB/T 17799.1的规定进行。
7.13 能耗
在7.6.4.1 CDU 的热性能试验开展过程中,利用功率分析仪或智能 PDU 检测 CDU 正常运行过程的能耗数据,并校核该能耗数据与 CDU 的散热量的比值是否符合6.13的要求。
7.14 限用物质
按 GB/T 39560或 GB/T 27050的规定进行。
8 质量评定程序
8.1 一般规定
产品在定型时(设计定型、生产定型)和生产过程中应按本章和型号产品规范中补充的规定进行检验,并检验是否符合这些规定的要求
8.2 检验分类
本文件规定的检验分为定型检验和质量一致性检验。
各类检验项目和顺序分别按表 24 的规定。若产品表中有补充的检验项目时,则应将其插入至表24的相应位置。
| 液冷部件 | 检验项目 | 技术要求章条号 | 试验方法章条号 | 定型检验 | 质量一致性检验 | |
| 逐批检验 | 周期检验 | |||||
| 冷板组件 | 材质 | 6.2 a)和d) | 7.2 | ○ | — | — |
| 外观 | 6.3 | 7.3 | ○ | ○ | ○ | |
| 接头 | 6.4 | 7.4 | ○ | ○ | ○ | |
| 功能 | 6.5.1 | 7.5.1 | ○ | ○ | ○ | |
| 热性能 | 6.6.1.1 | 7.6.1.1 | ○ | ○ | ○ | |
| 通流能力 | 6.6.1.2 | 7.6.1.2 | ○ | ○ | ○ | |
| 密封性-承压 | 6.6.1.3 a) | 7.6.1.3 a) | ○ | — | ○ | |
| 密封性-保压 | 6.6.1.3 b) | 7.6.1.3 b) | ○ | ○ | ○ | |
| 漏液检测 | 6.6.1.4 | 7.6.1.4 | ○ | ○ | ○ | |
| 相容性 | 6.7 | 7.7 | ○ | — | — | |
| 耐腐蚀性 | 6.8 | 7.8 | ○ | — | — | |
| 抗霉菌性 | 6.9 | 7.9 | ○ | — | — | |
| 环境适应性 | 6.11 | 7.11 | ○ | — | ○ | |
| 限用物质 | 6.14 | 7.14 | ○ | — | # | |
| 浸没组件 | 材质 | 6.2 d) | 7.2 | ○ | — | — |
| 外观 | 6.3 | 7.3 | ○ | ○ | ○ | |
| 接头 | 6.4 | 7.4 | ○ | ○ | ○ | |
| 功能 | 6.5.2 | 7.5.2 | ○ | ○ | ○ | |
| 通流能力 | 6.6.2.1 | 7.6.2.1 | ○ | ○ | ○ | |
| 密封性-承压 | 6.6.2.2 | 7.6.2.2 | ○ | — | ○ | |
| 相容性 | 6.7 | 7.7 | ○ | — | — | |
| 耐腐蚀性 | 6.8 | 7.8 | ○ | — | — | |
| 抗霉菌性 | 6.9 | 7.9 | ○ | — | — | |
| 环境适应性 | 6.11 | 7.11 | ○ | — | ○ | |
| 限用物质 | 6.14 | 7.14 | ○ | — | # | |
| 液冷部件 | 检验项目 | 技术要求章条号 | 试验方法章条号 | 定型检验 | 质量一致性检验 | |
| 逐批检验 | 周期检验 | |||||
| 连接系统 | 材质 | 6.2 b)和e) | 7.2 | ○ | — | — |
| 外观 | 6.3 | 7.3 | ○ | ○ | ○ | |
| 接头 | 6.4 | 7.4 | ○ | ○ | ○ | |
| 功能 | 6.5.3 | 7.5.3 | ○ | ○ | ○ | |
| 通流能力 | 6.6.3.1 | 7.6.3.1 | ○ | ○ | ○ | |
| 密封性-承压 | 6.6.3.2 a) | 7.6.3.2 a) | ○ | — | ○ | |
| 密封性-保压 | 6.6.3.2 b) | 7.6.3.2 b) | ○ | ○ | ○ | |
| 连接力 | 6.6.3.3 | 7.6.3.3 | ○ | — | ○ | |
| 插拔次数 | 6.6.3.4 | 7.6.3.4 | ○ | — | ○ | |
| 相容性 | 6.7 | 7.7 | ○ | — | — | |
| 耐腐蚀性 | 6.8 | 7.8 | ○ | — | — | |
| 抗霉菌性 | 6.9 | 7.9 | ○ | — | — | |
| 环境适应性 | 6.11 | 7.11 | ○ | — | ○ | |
| 限用物质 | 6.14 | 7.14 | ○ | — | # | |
| CDU | 材质 | 6.2 c) | 7.2 | ○ | — | — |
| 外观 | 6.3 | 7.3 | ○ | ○ | ○ | |
| 接头 | 6.4 | 7.4 | ○ | ○ | ○ | |
| 功能 | 6.5.4 | 7.5.4 | ○ | ○ | ○ | |
| 热性能 | 6.6.4.1 | 7.6.4.1 | ○ | # | ○ | |
| 通流能力 | 6.6.4.2 | 7.6.4.2 | ○ | ○ | ○ | |
| 密封性-承压 | 6.6.4.3 a) | 7.6.4.3 a) | ○ | — | ○ | |
| 密封性-保压 | 6.6.4.3 b) | 7.6.4.3 b) | ○ | ○ | ○ | |
| 泵送能力 | 6.6.4.4 | 7.6.4.4 | ○ | — | ○ | |
| 相容性 | 6.7 | 7.7 | ○ | — | — | |
| 耐腐蚀性 | 6.8 | 7.8 | ○ | — | — | |
| 抗霉菌性 | 6.9 | 7.9 | ○ | — | — | |
| 电源适应能力 | 6.10 | 7.10 | ○ | — | ○ | |
| 环境适应性 | 6.11 | 7.11 | ○ | — | ○ | |
| 电磁兼容性 | 6.12 | 7.12 | ○ | — | ○ | |
| 能耗 | 6.13 | 7.13 | ○ | — | — | |
| 限用物质 | 6.14 | 7.14 | ○ | — | # | |
| 注:“○”表示应进行的检验项目,“—”表示不检验的项目,“#”表示可选检验项目。 | ||||||
8.3 定型检验
8.3.1 产品在定型时应通过定型检验。
8.3.2 定型检验由产品制造单位的质量检验部门或经品牌责任主体指定认可的第三方检测机构进行。
8.3.3 定型检验中检验项目的样品数量为2件。
8.3.4 定型检验中的各试验项目故障的判定和计入方法符合 GB/T 9813.3—2017中附录 B 的要求试验中出现故障或某项通不过时,应停止试验,查明故障原因,提出故障分析报告,重新进行该项试验。若在以后的试验中再次出现故障或某项通不过时,在查明故障原因,排除故障,提出故障分析报告后,应重新进行定型检验
8.3.5 检验后应提交定型检验报告。
8.4 逐批检验
841 批量生产或连续生产的产品,进行全数逐批检验。检验中,出现任一项不合格时,返修后重新进行检验;若再次出现任一项不合格时,该台产品被判为不合格产品。逐批检验中的外观、结构、性能三个检验项目,允许按 GB/T 2828.1进行抽样检验,型号产品标准中应规定抽样方案和拒收后的处理方法。
8.4.2 逐批检验由产品制造单位的质量检验部门负责进行。
8.5 周期检验
8.5.1 周期检验连续生产的产品,每年至少进行一次周期检验。
8.5.2 周期检验由产品制造单位的质量检验部门或由产品制造单位主管部门认可的检测机构负责进行。
8.5.3 周期检验样品应在逐批检验合格产品中随机抽取,其中的可靠性试验的样品数根据产品批量、试验时间和成本确定,其余检验项目的试验样品数为2。经周期检验中的环境试验的样品,应印有标记,不应作为合格品出厂。
8.5.4 检验后要提交周期检验报告。
9 标志、包装、贮存和运输
9.1 标志
液冷部件应符合下列标志要求。
a) 液冷部件的出厂标记(钢印或漆记)应与该制造商产品标记相符。
b) 针对 CDU,同时符合下列要求。
1) 每台产品明显部位应有耐久性铭牌,铭牌应包括:
产品名称和型号;
制造商名称;
主要技术参数,包括额定电压、相数、频率、额定换热量、额定流量、额定水力输出、额定功率、最大电流、CDU 最大工作压力、重量;
出厂编号;
制造日期。
2) 产品上应有标明运行状态的控制开关、水泵和旋钮等旋动方向标志,并在适当位置附上电路图。
3) 阀门应标明常开或常闭状态,管道主要进出口应有明显的名称和介质流向标识。
4) 包装标志、包装箱标志应包括:
产品名称、规格型号;
制造厂名称;
质量(毛重、净重);
外形尺寸:(长×宽×高)cm;
根据产品需求和运输条件并按 GB/T 191的规定在外包装箱上进行储运标识。
9.2 包装
液冷部件符合下列包装要求。
a) 对于冷板组件和浸没组件,无论是短期或长期存放,都应挂牌,标明材料牌号和规格,按材料牌号和规格分类存放。
b) 冷板组件包装前应进行清洁处理,冷板内应进行烘干并充注干燥氮气,压力宜为200 kPa。
c) 对于连接系统,应符合:
1) 快换接头应独立包装并配备密封盖,保持接头表面洁净;
2) 设备配套管路加工完成后及裁剪完成后应对管路内部进行冲洗,去除内部杂质颗粒等污染物;
3) RCM 加工完成后应冲洗干净管内杂质,冲洗后排空内部液体并烘干,密封所有开放接口,防止包装、运输装卸过程进入杂质。
d) 对于 CDU,符合:
1) 产品包装前应进行清洁处理,管道内应进行烘干并充注干燥氮气,压力宜为200 kPa;
2) 产品应外套塑料袋或防潮纸并固定在箱内;
3) 每台产品应随附下列技术文件:
产品合格证;
产品说明书;
装箱清单。
9.3 运输
液冷部件符合下列运输要求。
a) 对于冷板组件和浸没组件,运输应避免材料受到盐、酸及其他化学物质的腐蚀,且避免雨淋。
b) 对于连接系统,符合:
1) RCM 运输前内部充氮气带压运输,在符合运输要求的前提下,氮气压力宜小于200 kPa,确保运输过程中 RCM 及安装的快换接头等零件密封性良好;
2) 无论是短期或长期存放,都应挂牌,标明材料牌号和规格,按材料牌号和规格分类存放;
3) 运输及存放应避免材料受到盐、酸及其他化学物质的腐蚀,且避免雨淋。
c) 对于 CDU,产品运输过程中不应碰撞、倾斜、受雨雪淋袭。
9.4 贮存
液冷部件符合下列贮存要求:
a) 对于冷板组件,浸没组件和连接系统,应根据存放地区的气候条件、周围环境和存放时间的长短,建立严格的保管制度,防止变形、腐蚀和损伤;
b) 对于 CDU,应贮存在干燥通风良好的仓库中,贮存温度应符合表16的规定。
附录 A (资料性)
冷板组件组成
A.1 冷板组件组成
冷板组件由冷板、配套管路、扣具、转接头、快换接头、漏液检测装置等主要零部件组成,图 A.1给出了冷板组件的组成示意。
标引序号说明:
1———冷板;
2———设备配套管路;
3———扣具;
4———转接头;
5———快换接头;
6———漏液检测装置(以漏液检测线为示意)。
图 A.1 冷板组件组成示意
其中,各冷板组件描述如下。
冷板:与处理器等发热元件接触实现换热的核心部件,冷却工质在内部流动将处理器热量带走。在设备配套管路连接作用下,与设备配套管路、快换接头、CDU、RCM、LCM 等形成二次侧,并最终将处理器等发热元件热量传递至室外。
设备配套管路:简称配管,连接冷板和快换接头,保障冷却工质流动通路。根据配管材质分为金属配管和非金属配管,金属配管通常使用铜管、不锈钢或铝合金管等管路;非金属配管通常使用 PTFE波纹管或 EPDM 橡胶管等管路。
扣具:为冷板与处理器贴合提供锁紧力的专用锁紧零部件,保证冷板与处理器接触良好。
转接头:在冷板系统中与设备配套管路、快换接头配合,起到连接作用的零部件。
快换接头:实现液冷系统带液插拔维护功能的一种包含插头和插座,且插头和插座都带流体截断功能的快速插拔组件。
漏液检测装置:检测液体泄漏并提供告警的线缆或电子元件,如漏液检测绳等。
A.2 冷板组成
对于含金属配管的冷板组件,冷板由散热模块、固定模块组成,冷板散热模块与金属配管通过焊接连接;对于含非金属配管的冷板组件,冷板由散热模块、固定模块和接口模块组成,冷板散热模块与接口模块连接,接口模块与非金属配管连接。冷板各组成部分的作用如下
散热模块:散热模块由散热基板、散热盖板、散热流道等组成,是冷板核心散热单元的主体;图 A.2给出了冷板散热模块的组成示意。
散热基板为散热模块的底层部件,与发热处理器芯片直接接触
● 散热盖板为散热模块的顶层部件,与散热基板密封形成封闭的腔体,密封方式有焊接密封及螺钉密封圈密封,散热盖板预留有配管或接口模块连接口。
● 散热流道为散热核心部件,冷却工质流过散热流道,并通过与散热流道的接触实现换热;散热流道位于散热基板与散热盖板之间,可与散热盖板或散热基板一体加工。
固定模块:主要作用是对冷板与服务器或存储设备主板固定,保障冷板与服务器或存储设备处理器芯片接触符合要求。
接口模块:安装于含非金属配管的冷板组件冷板的散热模块上,保障配管与散热模块连通。
标引序号说明:
1———散热盖板;
2———散热流道;
3———散热基板。
图 A.2 冷板散热模块组成示意
附录 B (资料性)
浸没组件组成
B.1 浸没组件组成
浸没组件由浸没液冷机柜、传感器装置和阀门等主要零部件组成,图 B.1给出了浸没组件的组成示意。
标引序号说明:
1———阀门;
2———浸没液冷机柜;
3———传感器装置。
图 B.1 浸没组件组成示意
各浸没组件描述如下:
浸没液冷机柜:用于放置浸没液冷服务器及存储设备,其腔体内充满冷却工质,冷却工质在箱体内部流动,将浸没在其中的服务器及存储设备热量带走;
传感器装置:用于检测浸没组件状态参数的装置,包括但不限于液位传感器、温度传感器;
阀门:用于连通或关断浸没液冷机柜与 LCM 连接接口流体的装置。
B.2 浸没液冷机柜组成
浸没液冷机柜由框架及腔体、顶盖、分液板和回液器等组成,图 B.2给出了浸没液冷机柜的组成示意。浸没液冷机柜各组成部分的作用如下:
框架及腔体:用于承载服务器、存储设备和冷却工质,并为内部其他部分提供结构支撑的部件;
顶盖:与框架箱体连接,实现密封作用的部件;
分液板:用于将流入的冷却工质分配的部件;
回液器:用于冷却工质收集并输出的部件。
标引序号说明:
1———框架及腔体;
2———顶盖;
3———分液板;
4———回液器。
图 B.2 浸没液冷机柜组成示意
附录 C (资料性)
CDU组成
CDU 由一次侧模块、二次侧模块、换热器模块、定压补液模块、电气模块以及控制模块组成。CDU根据布置方式不同分为机架式 CDU 和机柜式 CDU;根据一次侧模块换热方式不同,分为液液式 CDU和风液式 CDU,图 C.1给出了两种 CDU 的示意图
其中,各模块组成描述如下
次侧模块:是 CDU 和外环境换热的设备总称;风液式 CDU 的一次侧模块,包含风扇、风道传感器等,通过风扇调速,改变换热风量,实现对二次侧供液温度的控制;液液式 CDU 的一次侧模块,包含设备配套管路、调节阀、过滤器等;一次侧模块与一次侧冷却环路连接,通过调节阀调整进入换热器的循环水量,实现对二次侧供液温度的控制
二次侧模块:是 CDU 向服务器、存储设备输出冷却工质,实现换热能力的设备总和,包含设备配套管路、循环泵、调节阀、过滤器等;二次侧模块与二次侧冷却环路连接,通过变频驱动的水泵,克服连接组件和冷板组件的阻力,实现服务器及存储设备散热用冷量需求的匹配
换热器模块:实现 CDU 一次侧模块和二次侧模块热交换的部件
定压补液模块:用于减少因冷却工质膨胀和损失,造成二次侧冷却环路系统压力波动的辅助设备,包含缓冲罐、补液泵、储水箱以及管路部件和阀门等,通过缓冲罐中的气体缓冲和补液系统的冷却工质补入稳定二次侧冷却环路系统内部工作压力
电气模块:驱动 CDU 循环的电气部件,为 CDU 的电动执行部件提供电气驱动支持,包含
ATS、空开、开关电源、变频器等
控制模块:CDU 所有部件执行系统运行控制逻辑,采集系统状态、运行数据,监测冷却工质数据,进行系统告警和信息上报的软硬件总成,通常由传感器、逻辑电路等组成。
附录 D (规范性)
D.1 技术要求
D.1.1 一次侧模块
CDU 一次侧模块具有下列功能:
a) 一次侧管路(CDU 内部)及板式换热器如采用冷冻水供冷应进行保温处理,避免管路结露;
b) CDU 一次侧模块宜设置过滤器,过滤器孔隙不宜大于270 μm ;
c) 风液换热式 CDU 的风扇宜符合 N+X 设置,其中 N 为使用风扇的数量,X 为冗余的风扇数量,且 X 不宜小于1;
d) 机柜式 CDU 的一次侧过滤器应具有在线维护条件。
D.1.2 换热器模块
CDU 内部换热器宜采用并联设置。
D.1.3 二次侧模块
CDU 二次侧模块具有下列功能:
a) CDU 二次侧模块的循环泵宜采用 N+X 设置,其中 N 为符合额定性能的水泵数量,数量不应大于3,X 为备用水泵数量,数量不宜大于2;
b) CDU 二次侧模块的循环泵出口应设置止回阀;
c) CDU 二次侧模块应设置安全阀,安全阀开启压力应按不大于最大工作压力的1.15倍选取;
d) CDU 二次侧模块应设置过滤器,过滤器孔隙宜小于或等于50 μm ;
e) CDU 宜设置泵保护旁通回流回路;
f) 机柜式 CDU 的二次侧过滤器应具有在线维护条件;
g) CDU 二次侧模块应设置取液口。
D.1.4 定压补液模块
CDU 定压补液模块具有下列功能:
a) 应具有补液功能,CDU 应自带补液泵,补液泵进口预留补液接口,支持自动补液,自带储液罐;
b) CDU 应设置膨胀罐和泄压阀;
c) 机柜式 CDU 的储液箱应具有视液管、液位传感器和溢流排液口,可设置储液箱补液泵。
D.1.5 电气模块
CDU 电气模块具有下列功能:
a) CDU 循环泵驱动系统应采用每套泵独立设置;
b) CDU 宜采用变频驱动方式或直流调压驱动方式等调速方式。
D.1.6 控制模块
CDU 应支持上位机管理,应支持主流通信协议,如 Modbus TCP、Modbus RTU、SNMP等。
D.2 试验方法
D.2.1 一次侧模块
CDU 一次侧模块按下列方式进行试验:
a) 通过目视法检查液液式 CDU 一次侧保温材料设置是否符合 D.1.1 a)的要求;
b) 通过对比法,将一次侧滤网和200 μm 标准滤网对比,检查是否符合 D.1.1 b)的要求;
c) 通过目视法检查风液式 CDU 的风扇数量是否符合 D.1.1 c)的要求;
d) 对机柜式 CDU 的过滤器进行在线维护测试,检查是否符合 D.1.1 d)的要求。
D.2.2 换热器模块
通过目视法检查 CDU 内部换热器设置是否符合 D.1.2的要求。
D.2.3 二次侧模块
CDU 二次侧模块按下列方式进行试验:
a) 通过目视法检查二次侧模块的循环泵数量是否符合 D.1.3 a)的要求;
b) 通过目视法检查二次侧模块止回阀是否符合 D.1.3 b)的要求;
c) 通过目视法检查二次侧模块安全阀设置,检查安全阀选型参数是否符合 D.1.3 c)的要求;
d) 通过对比法,将二次侧滤网和50 μm 标准滤网对比,检查是否符合 D.1.3 d)的要求;
e) 通过目视法检查 CDU 泵保护旁通回流回路的设置是否符合 D.1.3 e)的要求;
f) 对机柜式 CDU 的过滤器在线维护测试,检查是否符合 D.1.3 f)的要求。
g) 通过目视法检查取液口的设置是否符合 D.1.3 g)的要求。
D.2.4 定压补液模块
CDU 定压补液模块按下列方式进行试验:
a) 通过目视法检查 CDU 补液工装设置是否符合 D.1.4 a)的要求;
b) 通过目视法检查膨胀罐和泄压阀设置是否符合 D.1.4 b)的要求;
c) 通过目视法检查是否符合 D.1.4 c)的要求。
D.2.5 电气模块
CDU 电气模块按下列方式进行试验:
a) 通过目视法检查循环泵驱动系统是否符合 D.1.5 a)的要求;
b) 通过目视法检查 CDU 水泵驱动方式,调速方式是否符合 D.1.5 b)的要求。
D.2.6 控制模块
通过目测法检查 CDU 是否具有通信接口,将 CDU 通信接口与上位机管理模块对接,观察上位机管理模块是否能监测到 CDU 的运行参数。
附录 E (资料性)
冷却工质种类和关键理化性能参数
E.1 冷却工质种类
根据冷却工质的成分构成不同,冷却工质分为纯水冷却液,配方水冷却液和非水冷却液
纯水冷却液:是以纯水为核心的冷却工质,其添加物除可能有的防冻液和示踪剂外,不再添加任何成分。纯水冷却液通常配合介质纯化模块使用。
配方冷却液:是以水为溶剂,添加缓蚀剂、杀菌剂、防冻液、示踪剂等添加物调配而成的冷却工质。多指乙二醇溶液和丙二醇溶液。
非水冷却液:无毒、无害、无腐蚀的非水绝缘冷却工质,多指氟化液、油类等。
E.2 关键理化性能参数
冷却工质的关键理化性能参数见表 E.1。
| 理化性能 | 纯水冷却液 | 配方冷却液 | 非水冷却液 |
| pH | 报告值 | 7.5~9.5 | |
| 硫酸盐含量(以SO42-计)/(mg/L) | 无检出 | 初始≤10;运行阶段≤50 | |
| 氯含量/(mg/L) | 无检出 | ≤30 | |
| 钙离子(以Ca2+计)/(mg/L) | 无检出 | 初始≤20;运行阶段≤100 | |
| 铜离子(以Cu2+计)/(mg/L) | 无检出 | 初始≤0.5;运行阶段≤5 | |
| 铁离子(以Fe3+计)/(mg/L) | 无检出 | 初始≤0.5;运行阶段≤5 | |
| 菌落数/(CFU/mL) | ≤100 | ||
| 电导率/(μS/cm) | ≤10 | ≤2500 | |
| 浊度/NTU | 初始≤10;运行阶段≤20 | ||
附录 F (规范性)
冷板组件热性能和通流能力以及浸没组件通流能力的标定和试验
F.1 试验准备
冷板组件热性能和通流能力以及浸没组件通流能力的试验准备如下:
a) 准备冷板组件或浸没组件(以下简称受试部件)性能试验装置一套,包含循环水泵、冷源、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 为两个取压点压力值,其中 P1 和 P2 两个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。
F.2 试验装置搭建
按图 F.1搭建冷板组件热性能和通流能力以及浸没组件通流能力的试验装置。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。
图 F.1 冷板组件热性能和通流能力及浸没组件通流能力的试验装置搭建示意
F.3 冷板组件热性能标定
冷板组件热性能的标定按下列步骤进行:
a) 启动试验装置,通过假负载加热,实现冷却工质温度升至表6规定的供液温度;
b) 调节冷源,保持冷却工质温度恒定;
c) 加载假负载功耗,直到假负载产热量达到试验要求;
d) 保持假负载功耗,待装置运行稳定后,记录表 F.1;
e) 按表6调整供液流量,重复步骤d);
f) 关闭试验装置。
| 序号 | 供液温度 T1/°C | 供液流量 L1/(L/min) | 假负载功耗 Q/W | 假负载壳温 Tc/°C |
| 1 | ||||
| 2 | ||||
| ... |
依据表 F.1试验结果,根据公式(F.1)计算冷板组件在一定的供液流量范围内的热阻。
R = (Tc - T1) / Q(1)
式中:
R 冷板组件热阻值,单位为摄氏度每瓦(℃/W);
Tc 假负载壳温,单位为摄氏度(℃);
T1 供液温度,单位为摄氏度(℃);
Q 假负载功耗,单位为瓦(W)。
基于上述步骤,冷板组件热性能标定曲线的示意见图 F.2,其中曲线为冷板组件热性能的边界。
示例:
在最高允许工作流量3 L/min时,假设供液温度 T1 为40℃,发热假负载功耗Q 为500 W,发热假负载表面壳温 T
c
为 50 °C ,根据公式(F.1),计算得出的标称热阻等于0.02 ℃/W。
当使用方实际待处理器壳温 Tc 为 65 ℃ ,负载为700 W,供液温度 T1 为30℃时,则根据公式(F.1)计算得出的所需的热阻等于 0.05 °C/W 。此时该冷板组件可用;当使用方实际待处理器壳温 Tc 为65 ℃,负载为1200 W,供液温度 T1
为45 ℃时,则根据公式(F.1)计算得出的所需的热阻等于 0.017 ℃/W ,此时该冷板组件不可用。
F.4 冷板组件热性能试验
冷板组件热性能的试验按下列步骤进行:
a) 启动试验装置,通过假负载加热,实现冷却工质温度升至使用方指定温度;
b) 调节冷源,保持冷却工质温度恒定;
c) 加载假负载功耗,直到假负载产热量达到试验要求;
d) 保持二次侧假负载功耗,等待装置运行稳定,记录表 F.2;
e) 关闭试验装置;
f) 对比假负载壳温与使用方指定的待冷却处理器的壳温,如低于使用方指定的待冷却处理器的壳温,则符合6.6.2.1 b)的要求,否则不符合。
| 序号 | 供液温度 T1/°C | 供液流量 L1/(L/min) | 假负载功耗 Q/W | 假负载壳温 Tc/°C |
| 1 |
F.5 冷板组件和浸没组件通流能力标定
受试部件通流能力的标定按下列步骤进行:
a) 启动试验装置,通过假负载加热,实现冷却工质温度升至表7或表8规定的供液温度;
b) 调节冷源,保持冷却工质温度恒定;
c) 调节控制阀,改变试验管路压差至受试部件的流量最大,获取流量值 L1 ，压 力值 P1 和 P2 ,并根据公式(F.2)计算压差值 Δ P ;
d) 逐步调整调节阀,直至 Δ P 为试验要求,等待装置运行稳定,记录表 F.3;
e) 重复步骤c),直至完成所有标定条件工况测试;
f) 关闭试验装置。
DeltaP = P1 - P2(2)
式中:
DeltaP 流经受试部件的流阻值,单位为千帕(kPa);
P1 受试部件进口压力值,单位为千帕 (kPa) ;
P2 受试部件出口压力值,单位为千帕(kPa)。
| 序号 | 供液流量L1/(L/min) | 供液压力P1/kPa | 回液压力P2/kPa | 供回液压差DeltaP/(L/min) |
| 1 | ||||
| 2 | ||||
| ... |
基于上述步骤,冷板组件或浸没组件的通流能力标定的水力曲线示意见图 F.3,其中曲线为冷板组件或浸没组件水力性能的边界。
F.6 冷板组件和浸没组件通流能力试验
受试部件通流能力的试验按下列步骤进行:
a) 启动试验装置,通过假负载加热,实现冷却工质温度升至指定温度;
b) 调节冷源,保持冷却工质温度恒定;
c) 获取压力值 P1 和 P2 ,并根据公式(F.2)计算压差值 DeltaP ,调节控制阀,直至 DeltaP 达到试验要求,待装置运行稳定后,记录表 F.4;
d) 关闭试验装置;
e) 对比供液流量与使用方指定的供液流量,如大于或等于使用方指定的供液流量要求,则符合6.6.2.2 b)或6.6.3.1 b)的要求,否则不符合。
| 序号 | 供液流量 L1/(L/min) | 供液压力 P1/kPa | 回液压力 P2/kPa | 供回液压差 DeltaP/(L/min) |
| 1 |
附录 G (规范性)
G.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 P 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。
G.2 试验装置搭建
按图 G.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 G.1 CDU热性能、通流能力和泵送能力试验装置搭建示意 (续)
G.3 CDU热性能标定
CDU 热性能的标定按下列步骤进行:
a) 启动试验装置,通过假负载加热,实现冷却工质温度升至表12规定的送风温度或表13规定的供液温度,保持冷却工质温度恒定;
b) 启动 CDU,调节 CDU 循环泵转速和二次侧调节阀,使 CDU 二次侧循环流量达到 CDU 最大值;
c) 按表 G.1对二次侧假负载进行调整,保持二次侧假负载功耗,待装置运行稳定后,记录表 G.2;
d) 观察并对比表 G.2中记录的二次侧供液温度是否小于表12或表13提供的二次侧供液温度,如小于,重复步骤c),直至记录的二次侧供液温度大于表12或表13的二次侧供液温度;
e) 关闭 CDU 和试验装置。
| — | 风液式 CDU | 液液式 CDU | ||
| 机架式 CDU | 机柜式 CDU | 机架式 CDU | 机柜式 CDU | |
| 二次侧假负载调整区间/kPa | 6~40 | 40~300 | 40~200 | 100~2 000 |
| 二次侧假负载调整间隔/kPa | 1 | 5 | 5 | 50 |
| 二次侧供回液压差/kPa | 100 | 150 | 100 | 150 |
| 序号 | 一次侧供液温度/送风温度T1°C | 一次侧流量(风量)L1L/min(m3/h) | 二次侧供液温度T4°C | 二次侧流量L2L/min | 二次侧假负载功耗QW |
| 1 | |||||
| 2 | |||||
| ... |
基于上述步骤,CDU 热性能边界曲线示意见图 G.2,其中曲线的最高点为 CDU 的标称热性能。
示例:
以风液式机架CDU 为例,当使用方不指定工况时,假设二次侧冷却环路供液流量10 L/min。根据表20,以1 kW 为调整间隔,调整假负载并记录每次调整时 CDU 的二次侧供液温度和假负载的功耗值,直至记录的供液温度超过 40°C
假设此时记录的假负载功耗值为20 kW,则标定的CDU 在二次侧冷却环路供液流量10 L/min,供液温度40℃工况下的热性能为19 kW。
当使用方实际在二次侧冷却环路供液温度为40 ℃,供液流量为10 L/min时,换热量需求是15 kW,此时该 CDU 可用;当使用方在此条件下的实际换热量需求为20 kW 时,此时该 CDU 不可用。
G.4 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14规定的供液温度,保持冷却工质温度恒定。
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(G.1)计算供液压差值 Δ P ,记录表 G.3。
DeltaP = P1 - P2(1)
式中:
DeltaP 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10 kPa 依次调整控制阀,重复步骤b),直至 ΔP 达到150 kPa。
d) 关闭试验装置。
| 序号 | 一次侧流量L1L/min | 一次侧供液压力P1kPa | 一次侧回液压力P2kPa | 一次侧供液压差DeltaPL/min |
| 1 | ||||
| 2 | ||||
| ... |
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 G.3,其中曲线为液液式 CDU 通流能力的边界。
示例:
当使用方不指定工况时,在一次侧冷却环路供液流量50 L/min时,假设供液温度 TL 为35 ℃,CDU 进口压力 P1
为200 kPa,出口压力 P2 为140 kPa,根据公式(G.1),计算得出标定的 CDU 一次侧冷却环路的供液压差值 DeltaP 等于60 kPa 。
当使用方实际一次侧冷却环路的供液压差为70 kPa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50 kPa 时,此时该 CDU 不可用。
G.5 CDU热性能试验
CDU 热性能试验按下列步骤进行:
a) 启动试验装置,通过假负载加热,实现冷却工质温度升至使用方指定温度,保持冷却工质温度恒定;
b) 启动 CDU,调节 CDU 循环泵转速和二次侧调节阀,使二次侧循环流量符合使用方指定要求;
c) 加载假负载,并使功耗达到使用方指定功耗;
d) 保持假负载功耗,待装置运行稳定后,记录表 G.4数据;
e) 关闭 CDU 和试验装置;
f) 对比记录的二次侧供液温度与使用方指定的二次侧供液温度,如小于使用方指定的二次侧供液温度,则符合6.6.5.1 b)的要求,否则不符合。
| 序号 | 一次侧供液温度/送风温度T1°C | 一次侧流量(风量)L1L/min(m3/h) | 二次侧供液温度T4°C | 二次侧流量L2L/min | 二次侧假负载功耗QW |
| 1 |
G.6 CDU通流能力试验
液液式 CDU 一次侧模块的通流能力试验按下列步骤进行:
a) 启动试验装置,通过假负载加热,实现冷却工质温度升至使用方指定温度,保持冷却工质温度恒定;
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,并根据公式(G.1)计算供液压差值 Δ P
c) 逐步调整调节阀,直至 Δ P 达到使用方指定供液压差,待装置运行稳定后,记录表 G.5;
d) 关闭试验装置;
e) 对比记录的 CDU 一次侧模块的供液流量与使用方指定的一次侧供液流量,如大于或等于使用方指定的一次侧供液流量,则符合6.6.5.2 b)的要求,否则不符合。
| 序号 | 一次侧流量L1L/min | 一次侧供液压力P1kPa | 一次侧回液压力P2kPa | 一次侧供液压差DeltaPL/min |
| 1 |
G.7 CDU泵送能力标定
CDU 泵送能力标定按下列步骤进行:
a) 启动试验装置,通过假负载加热,实现二次侧冷却工质温度升至表15规定的供液温度,保持冷却工质温度恒定;
b) 启动 CDU,开启最大允许运行的水泵数量,并将 CDU 水泵转速调至最大工作频率;
c) 调节控制阀,改变测试管路阻力使 CDU 流量达到最大许用流量,读取流量值 L1 、压力值 P1 和 P2 ,并根据公式(G.1)计算供液压差值 Δ P ,记录表 G.5;
d) 按供液压差间隔依次调整控制阀,重复步骤c),直至调节控制阀至关闭;
e) 减少运行水泵数量至1台,并保持 CDU 水泵转速最大工作频率,重复步骤c)和d);
f) 将 CDU 水泵转速调至最小工作频率;
g) 调节控制阀,调整测试管道水阻力至压差为30 kPa,读取流量 L1 ,并记录表 G.6;
h) 按供液压差间隔依次调整控制阀,直至调节控制阀至关闭。
| 序号 | 运行水泵数量/台 | 水泵运行效率 | 二次侧流量L1/(L/min) | 二次侧供液压力P1/kPa | 二次侧回液压力P2/kPa | 二次侧供液压差DeltaP/kPa |
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基于上述步骤,CDU 泵送能力标定的水力曲线示意见图 G.4,其中曲线为 CDU 通流能力的边界。
G.8 CDU泵送能力试验
CDU 泵送能力的试验按下列步骤进行:
a) 启动试验装置,通过假负载加热,实现冷却工质温度升至使用方指定温度,保持冷却工质温度恒定;
b) 启动 CDU,开启使用方指定工况的水泵数量,并将 CDU 水泵转速调至最大工作频率;
c) 调节控制阀,改变测试管路阻力使 CDU 流量达到最大许用流量,读取流量值 L1 、压力值 P1 和 P2 ,并根据公式(G.1)计算供液压差值 DeltaP ,使 DeltaP 达到使用方指定供液压差,待装置运行稳定后,记录表 G.7;
d) 关闭试验装置;
e) 对比 CDU 二次侧模块的流量与使用方指定的二次侧供液流量,如大于或等于使用方指定的二次侧供液流量要求,则符合6.6.5.4 b)的要求,否则不符合。
| 序号 | 运行水泵数量/台 | 水泵运行效率 | 二次侧流量L1/(L/min) | 二次侧供液压力P1/kPa | 二次侧回液压力P2/kPa | 二次侧供液压差DeltaP/kPa |
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