Eine lineare stationäre Wärmeübertragung tritt auf, wenn die Leitfähigkeit des Materials nicht von der Temperatur abhängt und keine Strahlung angewendet wird. Beide Effekte tragen dazu bei, dass das Problem nichtlinear (iterativ) ist. Weitere Informationen finden Sie auf der Seite Analyse der nichtlinearen stationären Wärmeübertragung.
Insbesondere die folgenden Lasten können in einer linearen Analyse enthalten sein:
Leitfähigkeit
Dabei gilt:
- q = Wärmeströmung
- k = Wärmeleitfähigkeit (Konstante), die als Materialeigenschaft eingegeben wird. Isotrope Materialien gehören in diese Kategorie.
- A = Querschnittsfläche einer Elementfläche
-
= Temperaturgradient in der lotrechten Richtung zur Fläche, A
Konvektion
Dabei gilt:
- h = konvektiver Wärmeübertragungskoeffizient (Konstante), der vom Benutzer eingegeben wird.
- A = Fläche des Elements gemäß Konvektion
- X = Konvektions-Multiplikator, der im Bildschirm Analyseparameter eingegeben wird.
- ΔT = T s -T ∞
- T s = Flächentemperatur des Elements (berechnet)
- T ∞ = Temperatur der Flüssigkeit (als konstant vorausgesetzt), die vom Benutzer eingegeben wird.
Interne Wärmeerzeugung
q = (q pro Volumeneinheit)(X)(Volumen)
Dabei gilt:
- q pro Volumeneinheit = intern erzeugte Wärmemenge für das Element pro Volumeneinheit, die vom Benutzer eingegeben wird.
- X = Wärmeerzeugungs-Multiplikator, der im Bildschirm Analyseparameter eingegeben wird.
- Volumen = Volumen des Elements (berechnet)
Angelegte Temperatur
q = Steifigkeit(ΔT)
Dabei gilt:
- Steifigkeit = Entsprechung des Konvektionskoeffizienten multipliziert mit der Fläche (hA), die vom Benutzer eingegeben wird.
- ΔT = Tn-XT ∞
- T n = Temperatur des Knotens (berechnet)
- X = Randbedingungstemperatur-Multiplikator, der im Bildschirm Analyseparameter eingegeben wird.
- T ∞ = Größe der Temperatur, die vom Benutzer eingegeben wird.
Wärmestrom
q = (Wärmestrom)AX
Dabei gilt:
- Wärmestrom = die Menge des Wärmestroms (Wärme pro Flächeneinheit), die auf eine Oberfläche angewendet und vom Benutzer eingegeben wird.
- A = Oberflächenbereich der Fläche
- X = Konvektions-Multiplikator, der im Bildschirm Analyseparameter eingegeben wird.