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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 temperatura di una macchina durante un ciclo di lavoro per studio efficienza
  • analisi e 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 e 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 software 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 equivalente – Activate

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 e affidabile del funzionamento dell’intera macchina durante un ciclo di lavoro. Vai alla pagina software Altair Activate.

Analisi termica FEM – Flux 3D 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. Vai alla pagina software Altair Flux.

CFD – AcuSolve

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 e accurata che si possa effettuare su un sistema fisico. Vai alla pagina software Altair AcuSolve.

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