[Thermal Analysis] "열해석(Thermal Analysis)"이란 "온도의 함수(function of temperature)로써 재료의 물리적·화학적 특성(characterization)을 측정하는데 사용되는 일련의 분석기법"을 말합니다. 즉, 열을 가(加)하여 어떤 단일 물질이나 혼합물, 반응성 화합물의 물리 화학적 특성을 측정하는 실험방법을 말합니다. 아울러 온도 외에도 시간, frequency, 하중(load)등의 함수로써 재료의 물리화학적 특성과 기계적 물성(mechanical properties)을 측정하게 됩니다. 열분석에 의해 측정되는 주요 재료특성은 시료의 전이온도(transition temperature), 질량(mass 또는 weight), 크기(dimension 또는 size), 엔탈피(enthalpy), 점탄성(viscoelastic) 변화 및 물질의 광학적 거동(optical behavior)입니다. 물리적 특성(physical properties)이란 비열(specific heat capacity; Cp), 에너지 교환(energy exchange)에 의한 전이(transition), 질량 변화, 크기변화 및 변형율(deformation ratio), 저장탄성율(storage modulus)·, 손실탄성율(loss modulus)과 같은 기계적 특성(mechanical properties), 광투과(light transmittance)나 열을 발산하지 않는, 예를 들어 발광(luminescence)과 같은 광학적 특성을 말합니다. 또한 시료로부터 방출되는 기체의 특성은 재료에 관한 특성(characterization)을 정성적으로 분석하는데 도움을 줄 수 있고보통 온도 프로그램은 시료를 어떤 온도로 일정하게 유지(isothermal condition; 등온조건)시키거나 일정한 승온속도(heating rate)로 가열/냉각시키는 하나 이상의 온도 세그먼트(segment)로 구성됩니다. 열전달해석(Heat Transfer Analysis)물체가 주위와 다른 온도에 놓여 있을 때 온도차에 의하여 온도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 열의 흐름 즉, 열에너지의 이동이 발생하며, 이 현상을 열전달(heat transfer) 또는 열흐름(heat flow), 열교환(heat exchange)이라고 합니다. 열전달해석은 온도차에 의한 열흐름과 이에 따른 온도분포, 변화를 해석하는 것입니다. 시간의존성(time-dependency) 또는 시간에 따른 변화여부에 따른 구분 ⬜ 정상상태 열전달 (steay-state heat transfer)물체와 주위가 동일한 온도에 있는 상태를 정상상태라 하고, 이 상태에서는 열흐름을 유발하는 조건과 열흐름 속도, 온도분포가 일정하고 시간에 따른 변화가 없습니다. 이러한 정상상태에서의 열흐름과 온도분포를 해석하는 것이 정상상태 열전달입니다. ⬜ 비정상 열전달 (transient heat transfer)열전달이 발생하면 정상상태, 즉 물체와 주위가 동일한 온도에 놓일 때까지 시간에 따라 열흐름을 유발하는 조건, 열흐름속도, 특히 온도분포가 계속 변화합니다. 이러한 과도적인 변화 상태를 비정상상태라 하고, 이때 시간에 따른 열흐름과 온도변화를 해석하는 것입니다. 즉, 열전달이 발생하면 초기 일정시간 동안 비정상상태를 거쳐서 최종적으로 열평형상태인 정상상태에 도달하고, 주위환경과 조건의 변화가 없는 한 이 정상상태가 계속 유지됩니다. ( 참고) 대부분의 공학설계를 위한 열전달해석, 즉 설계단계에서 제품에서 발생하는 최고온도와 이에 의한 열변형, 열응력을 검토하는 목적의 열전달해석은 정상상태 열전달해석으로 충분합니다 [출처] www.midasbridge.com CFD 열해석의 적용에는 다음이 포함됩니다.다양한 엔지니어링 응용 프로그램의 다양한 열 거동에 대한 CFD 모델링 에는 다음이 포함됩니다. 1. 건물 기하학 설계에서 기류 및 열 전달을 최적화하여 건물 실내 환경에서 거주자의 열적 편안함을 개선하고 유지합니다. 2. 건물 HVAC 시스템의 에너지 및 열전달 효율 최적화 3. 데이터 센터 설계 프로젝트의 냉각 최적화를 위한 CFD 유체 흐름 분석 열해석 사례 열해석 도입 후 초기 생산제품 비용절감 열교환기의 유체유동 해석▶
