Ansys Heat Transfer Analysis Nedir? Nerelerde ve Nasıl Kullanılır?

Ansys Heat Transfer Analysis Nedir? Nerelerde ve Nasıl Kullanılır?


Ansys ile Isı Transferi

Isı, bir sistemin performansını doğrudan etkileyen bir fiziksel olgudur. Aşırı ısınma, yetersiz soğutma ya da kontrolsüz ısı dağılımı; sistemlerin bozulmasına, ömrünün kısalmasına ve enerji verimliliğinin düşmesine neden olur. Bu nedenle mühendislikte ısı transferi analizi (heat transfer analysis) kritik bir ihtiyaçtır.

Bu noktada, endüstride en yaygın kullanılan mühendislik yazılımlarından biri olan Ansys, sistemlerin sıcaklık davranışlarını detaylı ve doğru bir şekilde analiz etmenizi sağlar. İşte bu sürece verilen genel ad: Ansys Heat Transfer Analysis.

 

Ansys Heat Transfer Analysis Nedir?

Ansys Heat Transfer Analysis, Ansys yazılımının Fluent, Mechanical, Icepak ve CFX gibi modüllerinde gerçekleştirilen bir analiz türüdür. Bu analiz sayesinde katı, sıvı veya gaz sistemlerde sıcaklık dağılımları, ısı akısı ve enerji transferi üç temel mekanizma ile hesaplanır:

Isı Transferi Mekanizmaları:

  1. İletim (Conduction): Katı cisimlerde moleküler düzeyde ısı geçişi
  2. Taşınım (Convection): Hareketli akışkanlarla ısı taşınması
  3. Işınım (Radiation): Elektromanyetik dalgalarla ısı yayılımı

Bu üç mekanizma, Ansys içinde tek başına ya da birlikte modellenebilir.

 

Hangi Alanlarda Kullanılır?

Ansys Heat Transfer Analysis, çok çeşitli sektörlerde ve disiplinlerde kritik görevler üstlenir. İşte bazı uygulama alanları:

SektörKullanım Alanı
OtomotivMotor soğutma sistemleri, egzoz sıcaklık analizi, fren diskleri ısıl yükleme
ElektronikPCB soğutma, fan tasarımı, termal via yerleşimi, çip sıcaklığı optimizasyonu
Enerji & Güç SistemleriBuhar türbinleri, ısı eşanjörleri, güneş panelleri, batarya termal yönetimi
Havacılık & UzayYalıtım tasarımı, yüksek irtifa termal analiz, yakıt hücreleri
İnşaat & HVACBina ısı yalıtımı, radyatör tasarımı, doğal havalandırma sistemleri
Savunma SanayiTermal imza yönetimi, silah sistemlerinde ısıl stres, radar soğutma sistemleri
Tıbbi CihazlarLazer sistemleri, ısıtmalı iğneler, soğutmalı tıbbi ekipmanlar

Fe-Tech İleri Mühendislik olarak yukarıdaki tüm alanlarda özel Ansys çözümleri sunmaktayız.

 

Ansys Heat Transfer Analysis Nasıl Yapılır? 

Aşağıda, boru dirseğinde sıcak ve soğuk hava karışımını analiz ettiğimiz örnek bir senaryo üzerinden ilerliyoruz.

1. Geometri Oluşturma

  • Yazılım: DesignModeler veya SpaceClaim
  • Senaryo: İki farklı sıcaklıkta hava, T-dirsekli boru içinde karışıyor
  • Bölümler: Giriş 1 (sıcak hava), Giriş 2 (soğuk hava), Çıkış

2. Mesh (Ağ) Yapısı

  • Yazılım: Ansys Meshing
  • Önerilen Ayarlar:
    • Tetrahedral hücre yapısı
    • Boundary layer mesh (duvar yakınında yoğun ağ)
    • Minimum ortalama kalite > 0.6

3. Fluent Ayarları

Temel Ayarlar:

  • Solver: Pressure-Based, Steady veya Transient
  • Model: Energy Equation aktif
  • Turbulans: k-epsilon (Realizable modeli önerilir)
  • Malzeme: Air (ideal gas), ρ = 1.225 kg/m³, k = 0.0242 W/m·K

Sınır Koşulları:

BölgeTipiDeğerler
Giriş 1Velocity Inlet0.4 m/s, 40°C
Giriş 2Velocity Inlet1.2 m/s, 20°C
ÇıkışPressure OutletGauge Pressure = 0 Pa
DuvarlarNo-slip, adiabatikIsı akısı = 0 W/m²

4. Çözümleme Ayarları

  • Çözüm algoritması: SIMPLE
  • Kalıntılar: < 1e-5
  • Monitörler: Ortalama sıcaklık, max sıcaklık, çıkış profilleri

5. Sonuçlar

  • Contours of Temperature: Sıcaklık dağılımı
  • Vector Plots: Akışkan yönleri ve hız dağılımı
  • XY Plot: Çıkışta sıcaklık değişimi
  • Surface Integrals: Isı akısı, ortalama T hesapları

 

İleri Seviye: UDF ile Özel Isı Akısı Tanımlama

Fluent’te özel senaryolar için User Defined Function (UDF) ile zamana ya da konuma bağlı ısı akısı tanımlayabilirsiniz.

Örnek: Zamanla değişen ısı akısı

c

KopyalaDüzenle

#include "udf.h"

DEFINE_PROFILE(time_based_heatflux, t, i)

{

    face_t f;

    real time = CURRENT_TIME;

   begin_f_loop(f, t)

    {

       F_PROFILE(f, t, i) = 500.0 + 100.0*sin(2*M_PI*0.1*time);

    }

   end_f_loop(f, t)

}

 

Neden Ansys Heat Transfer Analysis?

Ansys, piyasadaki en güçlü FEA ve CFD çözümlerinden biridir. İşte bazı avantajları:

  • 🔬 Doğruluk: Sayısal çözümler deneysel verilerle yüksek uyumlu
  • Çok fizik çözümleme: Akışkan, katı, yapısal ve elektriksel analizlerin kombinasyonu
  • 🌡 Enerji sistemlerinde optimizasyon: Enerji kayıpları ve sıcak noktaların tespiti
  • Zaman kazandırır: Üretim öncesi doğrulama imkanı

Elektronik Soğutma Sistemi

Problem:

Bir PCB (baskılı devre kartı) üzerindeki çipler aşırı ısınıyor. Isı yayılımı ve hava akışı ile etkin bir soğutma stratejisi gerekiyor.

Ansys Heat Transfer Analysis Uygulaması:

  • Modül: Ansys Icepak veya Fluent
  • Soğutucu fan ve ısı iletimli soğutucu bloklar modellenir
  • Kompakt hacimlerde radyal taşınım gözlemlenir
  • Doğrudan yüzey sıcaklığı izleme yapılır

📈 Bu tür bir analiz ile sıcaklık 15-20°C düşürülerek cihaz ömrü %40’a kadar artırılabilir.

 

 

❓ Ansys Heat Transfer Analysis sadece mühendisler için mi?

Hayır. Tasarımcılar, araştırmacılar, ürün geliştiriciler ve akademisyenler de kullanabilir.

❓ Sadece Fluent mi gerekir?

Hayır. Isı iletimi için Ansys Mechanical, elektronik sistemler için Ansys Icepak, çok fazlı sistemler için Ansys CFX de uygundur.

❓ Eğitim ve danışmanlık desteği alabilir miyim?

Evet! Fe-Tech İleri Mühendislik olarak lisanslı Ansys kullanıcılarına özel eğitimler, danışmanlık ve proje desteği sağlıyoruz.

 

Fe-Tech ile Termal Analizlerde Birlikte Güçlenin

Fe-Tech İleri Mühendislik olarak, ısı transferi analizlerinde size özel çözümler üretiyoruz:

✅ Ansys tabanlı termal simülasyon
✅ Proje bazlı analiz ve raporlama
✅ UDF kod geliştirme
✅ Yazılım eğitimi ve teknik danışmanlık

Ansys Heat Transfer Analysis” anahtar kelimesinde, yalnızca teorik değil; pratikte de güvenilir çözüm ortağınız olmak için buradayız.

 

📞 Hemen İletişime Geçin:
📧 E-posta: info@fe-tech.com.tr
📞 Telefon: +90 (224) 502 45 55
🌐 Web: www.fe-tech.com.tr