高性能计算（HPC）液冷方案中的软管选型清单|耐磨橡胶软管

高性能计算（HPC）液冷方案中的软管选型清单

发布日期：2025-10-16 09:37:00

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### 高性能计算（HPC）液冷方案中软管选型详尽

高性能计算（HPC）随着测算水平的提高，散热问题变得更加重要。液冷技术作为一种高效的散热方法，得到广泛应用。但液冷系统中，软管的挑选至关重要，直接关系到系统性能、可靠性和使用期限。以下是高性能计算（HPC）软管选型清单及有关要点在液冷方案中。

#### 材料特性

**氟塑料管**

氟塑料管具有优良的耐化学性和耐蚀性，能抵抗各种冷却液的浸蚀。可在高温高压环境下保持良好特点，不皱或衰老。比如，聚四氟乙烯（PTFE）材料软管摩阻低，可有效降低冷冻液在管道内流动时的阻力，提升冷却液的循环效率。同时，它还具有良好的绝缘性，对HPC系统里的电子元件有附加的保护作用。

**橡胶管**

橡胶管具有很高的柔韧性和弹力，能适应复杂的使用环境和系统震动。丁腈橡胶（NBR）软管对矿物油和然料有很好的耐受力，适用一些带有独特添加剂的冷冻液。硅橡胶管具有优良的耐高温性能，可在较宽的温度范围内保持稳定的使用性能，一般可在较宽的温度范围内保持稳定的使用性能。 -在50℃至200℃的环境里正常运转，使之广泛用于HPC液冷系统中。

#### 尺寸规格

**内径规格**

软管的内径直接关系到冷却液的流量和流量。选型时，应依据液冷系统设计流量和压力要求来决定适宜的内径。一般来说，对于小型HPC系统，内径为6mm至10mm的软管可能足以满足冷却液的循环规定；针对大功率HPC集群，可能需要内径为15mm至25mm甚至更多的软管，以保证冷冻液能快速有效地产生热量。

**孔径规格**

孔径规格不可忽视，会影响软管的安装空间及与其他部件的兼容性。较小的外径能节省安装空间，但其强度和耐用性能够满足系统的需求。同时，在挑选孔径时，还应考虑与接头、散热器等部位连接适应性，以保证联接密切，无渗漏风险。

#### 压力级别

**压力**

液冷系统在运行中会产生一定的压力，因而软管务必可以承受相应的工作压力。不同材料和型号软管有不同的工作压力级别。一般来说，橡胶管工作压力范围在1MPa到3MPa中间，而氟塑料管工作压力可达5MPa之上。在选择时，应依据液冷系统的重要压力选择合适的软管，以确保其在系统运行中不会因压力太大而破裂或泄露。

**爆破压力**

除开压力，软管的爆破压力也是一个重要的指标。爆破压力是指软管在瞬间压力下所能承受的较大压力值。为了确保系统的安全，应选用爆破压力起码是压力的3倍软管。那样，即便系统出现异常压力起伏，软管也能保持安全，避免崩裂等重大事故。

#### 工作温度

**低温性能**

在一些特殊的应用场景中，HPC系统将面临低温。因而，软管务必具有较好的低温性能，能在低温下维持柔韧度，不会因低温而发硬变脆。橡胶管中的一些独特配方可以使其在低温环境下正常运转。比如，一些改性橡胶管能够在低温下工作 -在40℃的低温下保持良好弹力，确保冷却液的正常流动。

**高温特点**

因为HPC系统在运行中会产生大量热量，冷却液的温度也会升高。因而，软管必须能够在高温环境下保持稳定的特点。如上述硅橡胶管和氟塑料管，在高温环境下有较强的耐化学性和使用性能，可在高温环境下长期工作，不融解或变形，确保液冷系统的不断高效运行。

#### 流量与流量适配

**测算流量规定**

在挑选软管以前，必须准确测算HPC液冷系统的冷冻液流量规定。这取决于系统中加热元件功率、冷却液的比热容和所需的散热效率。依据精准的热计算模型，可以获得系统所需的冷冻液流量。比如，针对功率为100kW的HPC服务器，假定冷却液的比热容为4kJ/(kg·K)，将服务器产生的热量操纵在一定范围内，通过计算可能需要每分50升的冷冻液流量。