热分析会计算能量在几何图元中的传导。

热分析的传热方法

传导可以在数学上定义为：

其中

• Q = 热流量
• k = 热导率，它作为恒定材料特性输入
• A = 横截面面积（由软件计算）
• = 垂直于面积的方向上温度的变化

传导是模型内进行计算的基础。热分析的真正作用在于能够正确定义未建模的世界如何影响设计。将外部影响和一些内部影响定义为载荷。

热载荷可以表示其他类型的传热

对流是能量在流体和固体（通常指周围空气）之间的传递。对流在数学上定义为：

其中

• Q = 热流量
• h = 对流热传导系数（手动输入，并假定恒定）
• A = 选定表面的表面面积（由软件计算）
• Ts = 选定表面的表面温度（由软件计算）
• T = 环境流体温度（手动输入，并假定恒定）

若要正确考虑与模型周围环境的对流，对流热传导系数是关键。周围流体以及周围流体的速度等许多因素都会影响该系数。当我们认为计算机经常使用风扇来制冷时，增加流体的速度就是增加 h 值。更高的 h 值进而会降低温度。流体的物理特性也会更改该系数。为了保持相同的参考框架，一些计算机也使用流体制冷，而不是空气。来自流体的 h 值往往比气体更有效（更高）。

空气的标准自然对流系数在 5-25 W/m^2*K 范围内。对于不同的流体或条件，可以联机找到许多示例。

辐射是能量在模型和环境之间的传递。辐射在数学上定义为：

其中

• Q = 热流量
• = Stefan-Botzmann 常量
• = 选定表面的发射率（手动输入）
• A = 选定表面的表面面积（由软件计算）
• = 选定表面的表面温度的四次方（由软件计算）
• = 环境温度的四次方（手动输入 T，软件将计算它的四次方）

使用辐射时假定角系数等于 1。

辐射载荷仅考虑与环境之间交换的能量，而不考虑模型内的辐射（零件到零件或表面到表面）。在温度变化较高或者流速较低的情况下，辐射可能成为热传导的主要形式。请注意，辐射方程式已将温度值提高到四次方。随着温度的上升，辐射可以快速成为热传导的主要形式。如前面所述，较低的速度（如在自然对流中）具有较低的对流热传导系数。在这些情况下，辐射可以成为热传导较主要的形式。

热源

还有三种热载荷可以在您的分析中增加或减少热。这些载荷使用特定量的能量，而不使用物理方法来计算能量。

内部热量 -

• 允许特定量的能量进入实体或从实体中消耗。

热源 -

• 允许特定量的能量穿过表面。

应用温度 -

• 锁定表面或者将实体锁定到指定温度。允许产生或消除无限量的能量以维持指定的温度。