Quando si parla di analisi termica si fa riferimento allo studio della distribuzione, del trasporto e della conversione del calore in un sistema fisico.

Questo tipo di analisi si applica a tutti i dispositivi, le macchine e le strutture nel cui funzionamento è prevista la generazione e lo smaltimento di calore, nonché l’interazione con un fluido che serve come veicolo per il riscaldamento o il raffreddamento. Alcuni esempi di analisi termica coinvolgono

  • Determinazione della distribuzione di temperatura di una macchina durante un ciclo di lavoro per studio di efficienza.
  • Analisi ed ottimizzazione del sistema di raffreddamento di dispositivi elettronici e macchine elettriche

Attraverso l’analisi termica è possibile calcolare l’andamento della temperatura in determinati punti di un dispositivo, cosi come i gradienti termici che la interessano, flussi entalpici etc, applicando al sistema, le equazioni che descrivono la trasmissione del calore attraverso conduzione convezione ed irraggiamento.

Tipicamente l’analisi termica è di tipo non-lineare in quanto i coefficienti di scambio termico dipendono a loro volta dalla temperatura e può essere effettuata in regime stazionario o come transitorio termico, valutando l’andamento nel tempo delle variabili termiche fino al raggiungimento di un eventuale stato di equilibrio.

Le soluzioni per l’analisi termica

Diversi approcci possono essere sfruttati per questo tipo di analisi in base al grado di accuratezza che si vuole ottenere

CIRCUITO EQUIVALENTEACTIVATE

Il flusso di calore all’interno del dispositivo viene modellato attraverso una rete termica equivalente monodimensionale composta da diversi componenti circuitali. Questo approccio, consente di effettuare un’analisi preliminare rapida ed affidabile del funzionamento dell’intera macchina durante un ciclo di lavoro.

FEM TERMICOFLUX3D magneto-termico

Si ricorre all’analisi agli elementi finiti (FEM) quando è necessaria maggiore accuratezza nella determinazione degli scambi termici tra le diverse parti del dispositivo al fine di ottenere distribuzioni di temperatura più dettagliate.

CFDACUSOLVE e STAR CCM+

La Simulazione Fluidodinamica (CFD) viene applicata a tutte quelle macchine che nel loro funzionamento necessitano dell’interazione con un fluido, sia per flussi interni che per flussi esterni. Dal punto di vista termico questa è l’analisi più completa ed accurata che si possa effettuare su un sistema fisico.