ИСТИНА

Тенденция роста производительности современных суперкомпьютеров оставляет открытым вопрос создания наиболее эффективной системы охлаждения. На данный момент Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова имеет в распоряжении два суперкомпьютера: "Ломоносов" и "Ломоносов-2". А в будущем планируется создание третьего. Подобные системы уже проектируются для научно-исследовательского комплекса, расположенного в австралийском городе Перт. Такая система подразумевает откачку подземных вод, охлаждение кондиционеров и возврат нагретой воды в подземные водоносные горизонты. В данном исследовании проведена схематизация гидрогеологических условий для двух водоносных горизонтов: подольско-мячковского и окско-протвинского, водовмещающими породами которых являются трещиноватые известняки. Эти горизонты являются наиболее перспективными для охлаждения суперкомпьютеров МГУ. Учитывая, что после охлаждения кондиционеров вода нагревается до 20-25 градусов Цельсия, необходимо дать оценки распространения тепла от закачивающих скважин в подземных водоносных горизонтах. На основе эксперимента по закачке нагретой воды, проведенного в Москве, была выбрана модель двойной пористости и определены ее параметры. Проведение математического моделирования теплопереноса было основано на численно-аналитическом подходе, подразумевающим решение фильтрационной задачи на основе суперпозиции скорости фильтрационного потока со скоростями фильтрации, связанными с действиями откачивающих – закачивающих скважин (решение Тейса). Решение задачи теплопереноса выполнено методом конечных разностей. Проведенное исследование позволило оценить допустимые для гидрогеологических условий в районе МГУ расходы откачки-закачки, при которых система охлаждения будет функционировать длительное время. Представлено обоснование выбора одного из водоносных горизонтов, использование которого приводит к наиболее эффективной работе проектируемой установки. Проведен анализ влияния закачки нагретой воды на химический состав подземных вод на основе имеющихся мировых исследований. Кроме того, исследование подкреплено финансовыми расчетами.