Analisi termica

Cosa facciamo

L'analisi termica consiste nel prevedere quale temperatura si avrà, e dove, lungo l'intero ciclo di funzionamento. Risolviamo fluido e solido insieme (scambio termico coniugato — CHT), così che una temperatura superficiale venga calcolata anziché ipotizzata.

Dove lo stazionario non basta, calcoliamo in transitorio: tempo di riscaldamento, inerzia termica, calore accumulato nell'arco di un ciclo.

La fisica è la stessa ovunque; ciò che cambia è il ciclo. La curva di riscaldamento di un basamento motore, il carico estivo di un armadio di data center, il ciclo di cottura di un forno, i minuti di sovraccarico di un trasformatore, il profilo termico di un volo — tutti si risolvono con le stesse equazioni sotto condizioni al contorno diverse.

Ambito

• Scambio termico coniugato (CHT) — solido e fluido risolti insieme
• Analisi in transitorio — riscaldamento, raffreddamento e ciclo di funzionamento completo
• Condizioni ambientali: temperatura ambiente, quota, carico solare, sporcamento
• Irraggiamento: superficie-superficie e mezzi partecipanti
• Convezione naturale e forzata
• Cambiamento di fase e raffreddamento evaporativo
• Trasferimento del campo di temperatura all'analisi strutturale per le tensioni termiche

Perché conta

Che un componente resista non lo decide di norma la sua temperatura media, bensì il punto più caldo e il gradiente in quel punto. Un calcolo condotto sulle medie può dichiarare «accettabile» mentre la temperatura locale è sopra il limite del materiale.

Allo stesso modo, un sistema può essere sicuro in stazionario e superare il limite durante il riscaldamento. Senza uno studio in transitorio ciò non emerge mai.