التحليل الحراري

ما نقوم به

التحليل الحراري هو التنبؤ بالدرجة التي ستبلغها الحرارة، وأين، على امتداد دورة التشغيل كاملة. نحلّ المائع والجسم الصلب معاً (انتقال الحرارة المقترن — CHT)، فتُحسب درجة حرارة السطح بدل أن تُفترض.

وحيث لا تكفي الحالة المستقرة، نحسب الحالة العابرة: زمن التسخين، والقصور الحراري، والحرارة المتراكمة عبر دورة كاملة.

الفيزياء واحدة في كل الحالات؛ ما يتغير هو الدورة نفسها. منحنى تسخين كتلة محرك، والحمل الصيفي على خزانة مركز بيانات، ودورة الخبز في فرن، ودقائق التحميل الزائد على محوّل، والمنحنى الحراري لرحلة طيران — جميعها تُحلّ بالمعادلات نفسها تحت شروط حدّية مختلفة.

النطاق

• انتقال الحرارة المقترن (CHT) — حلّ الصلب والمائع معاً
• التحليلات العابرة — التسخين والتبريد ودورة التشغيل الكاملة
• الظروف البيئية: الحرارة المحيطة، الارتفاع، الحمل الشمسي، الاتساخ
• الإشعاع: من سطح إلى سطح وفي الأوساط المشارِكة
• الحمل الطبيعي والقسري
• تغيّر الطور والتبريد بالتبخير
• تمرير حقل الحرارة إلى التحليل الإنشائي لحساب الإجهاد الحراري

لماذا يهم

بقاء المكوّن سليماً لا تحدده عادةً درجة حرارته المتوسطة، بل أسخن نقطة فيه والتدرج عندها. حساب يجري على المتوسطات قد يُبلغ أن الوضع «مقبول» بينما الحرارة الموضعية فوق حدّ المادة.

وبالمثل، قد يكون النظام آمناً في الحالة المستقرة ويتجاوز حدّه أثناء التسخين. وبدون دراسة عابرة لا يظهر ذلك أبداً.