CAE, 열전달/열응력 해석 (1)

안녕하세요 엔글링크입니다 :)

오늘은 열전달/영응력 해석을 주제로 포스팅을 진행해보려고 합니다.

오늘의 포스팅도 여러분들께 도움이 되었으면 좋겠습니다.

열전달 해석은 온도차에 의한 열흐름과 이에 따른 온도분포, 변화를 해석하는 것입니다.

열전달 방식으로는 크게 세가지로 나누어 볼 수 있는데요.

첫째, 전도

전도는 분자나 전자의 진동이 연쇄반응에 의해 고온에서 저온 구역으로 에너지를 전달하는 것입니다.

전도는 고체, 액체, 기체 등 물체의 상태에 관계없이 물체 내에 온도차(온도구배)가 존재하면 항상 전도가 발생하며, 

열에너지는 고온영역에서 저온영역으로 이동합니다.

둘째, 대류

대류는 액체나 기체와 같이 매질의 이동에 의해 에너지가 전달되는 것입니다.

대류는 강제 대류와 자연대류로 나누어 볼 수 있는데,

강제 대류는 팬, 바람, 냉각수 등 강제적인 방법으로 대류가 발생하는 경우를 말하며 

고체가 유체의 내부를 이동하는 경우도 강제대류로 생각할 수 있습니다. 비선형 열전달 해석이지만, 

실무적으로 유체의 흐름을 함께 고려하는 보다 정확한 해석을 위하여 순수 열전달 해석 보다는 

유동해석(CFD)를 많이 이용합니다.

자연대류는 강제대류와 달리 외부 수단이 없는 상태에서 순수하게 온도 차이로 유체의 흐름이 발생하는 경우입니다. 

일반적인 열전달 해석에서는 자연대류 조건만 고려하며, 이 자연대류는 뉴턴의 법칙으로 정의됩니다.

셋째, 복사 입니다.

복사는 서로 떨어져 있는 물체는 그 사이에 매질이 존재하지 않아도 

전자기파 형태의 에너지를 교환하는 형태의 열전달 현상입니다.

복사는 스테판 볼츠만 상수와 복사형상계수, 방사율과 흡수율을 통해 식으로 정의되며 

지배방정식의 경우 각각 물체와 외기의 온도로 인해 아주 복잡한 고난이도의 비선형 현상이 됩니다.

다음 포스팅에서는 열전달 해석과 열응력 해석의 구분을 알아보려고 합니다.

열전달/열응력 해석 때문에 고민하고 계신가요?

주저말고 엔글링크에 문의 주세요 :)