Was ist eine thermische FEM-Berechnung?

Bei der thermischen FEM-Berechnung wird die Wärmeübertragung in Festkörpern untersucht. Dazu werden die einzelnen Anteile der Wärmeübertragung betrachtet:

  • die Wärmeleitung innerhalb des Körpers, die mit der Wärmeleitfähigkeit beschrieben wird,
  • die Konvektion, die Übertragung der Wärme von einer Festkörperfläche zu einem benachbarten Fluid und
  • die Wärmestrahlung, die kein Medium zum Wärmeaustausch benötigt

Die Besonderheit bei den thermischen Berechnungen ist, dass nur ein Freiheitsgrad, die Temperatur, vorliegt. Es kann zum einen ein stationäres Temperaturfeld ermittelt oder mit einer transienten thermischen Berechnung ein Aufwärm- oder Abkühlprozess untersucht werden.

Die Motivation für eine thermische Berechnung ist häufig die Ermittlung von maximalen Grenztemperaturen in Bauteilen oder die Ermittlung von Spannungen, die aufgrund von Temperaturrandbedingungen entstehen.

Wann eine thermische FEM-Berechnung und wann eine thermische CFD-Analyse?

Es gibt Aufgabenstellungen bei der eine strukturmechanische FEM-Lösung und eine strömungsmechanische CFD-Lösung möglich ist.

Falls einfache Umgebungsrandbedingungen vorliegen und thermische Spannungsrechnungen im Anschluss benötigt werden, ist die thermische FEM-Berechnung zur Ermittlung des Temperaturfelds besser geeignet.

Die CFD-Berechnung bietet eine effektivere und genauere Lösung, wenn es sich um komplexe Umgebungsbedingungen handelt.

Die Auswahl und die Beratung der geeigneten Analyseart für Ihre Aufgabenstellung wird von induSim übernommen.

 

Unser Leistungsangebot

Die Abwicklung des Projekts erfolgt mit regelmäßigen Abstimmungen mit unseren Kunden. Wir übernehmen selbstverständlich die Auswahl der Analyseart für Sie. Die Ergebnisse werden online oder nach Wunsch bei einem Termin vor Ort erläutert. Sollte es kritische Stellen in der Konstruktion geben, so diskutieren wir mögliche Abhilfemaßnahmen.

Gern beraten wir Sie zu Ihrer individuellen Fragestellung!

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