Temperatur bzw. Wärmeenergie kann über Wärmeleitung, Konvektion und Strahlung übertragen werden. Thermische Analysen werden verwendet um Wärmeübertragungsprozesse simulieren zu können.

In Realität ist die Übertragung immer eine Kombination der 3 Übertragungsarten. In manchen Vereinfachungen kann die Wärmestrahlung vernachlässigt werden. Hierbei müssen die spezifischen Randbedingungen geprüft werden.

Thermische Analysen sind in stationäre und instationäre Zustände gegliedert.

Über die instationäre / dynamische Analyse lassen sich exakte Aufheizprozesse ermitteln.
Nach erfolgreicher Simulation kann die Struktur durch Materialverstärkung oder Reduktion optimiert werden. So erhält man ein homogeneres Aufheizverhalten. Dadurch lassen sich thermische Spannungsrisse vermeiden oder nachträglich für bestehende Produkte oder Anlagen nachweisen und gezielt ändern.

Das Ingenieurbüro Konrad erarbeitet mit Ihnen die thermischen Randbedingungen über Ihren spezifischen technischen Prozess Ihres Produktes. Hierbei ist es uns wichtig, dass wir den gesamten Prozessablauf verstehen und sich keine Fehler in den Randbedingungen einschleichen können.

Beispiele
Thermische instationäre Strahlung

Im Folgenden ist ein einfaches Beispiel für den instationären Temperaturverlauf infolge Strahlung dargestellt.

Die Platte wird durch den deutlich wärmeren Würfel durch Strahlung aufgeheizt, leitet die Wärme durch Wärmeleitung an die Ränder der Platte und gibt gleichzeitig durch Konvektion Wärme an die Umgebung ab.