FEA · CFD · NVH · TÉRMICO · ACÚSTICO — SIMULACIÓN DE INGENIERÍA
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FICHA TÉCNICA S-04 · REV A · ACTUALIZADO SEP 2026

S-04 · TÉRMICO

¿Se sobrecalentará? Temperaturas y márgenes que puede presentar a quien aprueba.

Análisis térmico estacionario y transitorio de electrónica, equipos eléctricos, envolventes y estructuras: cada fuente de calor vinculada a una ficha técnica, cada condición de contorno indicada y cada temperatura comparada con el límite que importa.

ρcₚ ∂T/∂t = ∇·(k∇T) + q̇T_max vs. T_limitmargen [K]
Enviar un planteamiento del problema Esquema de informe de ejemplo ↓
[✓] Acuerdo de confidencialidad (NDA) antes de intercambiar datos[✓] Alcance y precio cerrados[✓] Comprobación interna independiente
FIG. 1 — Propagación del calor desde una fuente ESQUEMA fríocaliente
S-04 · DE UN VISTAZOESPEC.
ALCANCE TÍPICO
Electrónica de potencia, armarios eléctricos y aparamenta, transformadores, envolventes, disipadores, estructuras
ENTREGABLE
Informe PDF firmado, tablas de temperaturas y márgenes, gráficos de campo; campos de temperatura para FEA bajo petición
PLAZO DE ENTREGA
Acordado en el alcance por escrito
ANÁLISIS
Estacionario · transitorio · CHT con CFD · termoeléctrico · tensiones térmicas
CONFIDENCIALIDAD
Acuerdo de confidencialidad (NDA) firmado antes de intercambiar cualquier archivo
CALIDAD
Balance de energía y comprobación manual en cada informe
Solicitar presupuesto con alcance definido →

01 / CUÁNDO LO NECESITA

Preguntas que responde este análisis.

Los problemas térmicos cuestan dos veces: una en componentes desclasificados o averiados, y otra en una refrigeración sobredimensionada que se paga en cada unidad.

Partimos del límite que importa (una temperatura de unión, una clase de aislamiento, una temperatura de contacto) y construimos el modelo en torno a la trayectoria de calor que lo decide.

Q1¿Se mantendrá cada componente por debajo de su límite de temperatura?→ Térmico estacionario + márgenes
Q2¿Cuánto tiempo puede funcionar en sobrecarga antes de sobrecalentarse?→ Térmico transitorio, ciclos de trabajo
Q3¿Es el disipador o el ventilador suficientemente grande, o demasiado?→ Diseño y dimensionamiento de la refrigeración
Q4¿Por qué se calienta esta pieza en servicio?→ Causa raíz con datos medidos
Q5¿Agrietarán la unión las diferencias de temperatura?→ Tensiones térmicas → S-01
Q6¿Es seguro tocar la superficie?→ Comprobación de la temperatura de contacto

02 / ENTREGABLES

Lo que recibe. Por escrito, antes de empezar.

Cada elemento figura en el documento de alcance que usted aprueba. Nada de esta lista es una sorpresa al final.

PDF

Informe técnico

Alcance, cargas térmicas, hipótesis, modelo, resultados y conclusiones. Firmado y con control de revisiones.

XLSX · PDF

Tablas de temperaturas y márgenes

Temperatura y margen hasta el límite para cada componente crítico, por punto de operación.

EN EL INFORME

Gráficos del campo de temperaturas

Temperaturas y trayectorias de calor en las superficies y secciones que explican el resultado.

BAJO PETICIÓN

Campos de temperatura para FEA

Campos de temperatura mapeados para el análisis de tensiones térmicas.

ANEXO

Anexo de verificación

Estudio de malla, balance de energía, comprobación manual con red de resistencias, sensibilidad a h y a la resistencia de contacto.

EN EL INFORME

Recomendaciones de diseño

Dónde se estanca el calor y qué cambio (material, contacto, aleta o flujo de aire) reduce T_max.

2 H EN LÍNEA

Reunión de revisión de resultados

Una presentación detallada con sus ingenieros. Preguntas respondidas y registradas en la revisión final.

Ronda de revisión

Nuevo cálculo por cambios de diseño dentro del alcance acordado, con un registro de revisiones en el informe.

03 / MÉTODOS

El análisis adecuado para la pregunta, no el más caro.

La conducción, la convección y la radiación se modelan en la medida en que cambian la respuesta; el lado convectivo procede de correlaciones o de un modelo CFD acoplado, como se indica en el informe.

FIG. 0 — Frente de calor propagándose desde una fuente (esquema)
ANÁLISISÚSELO CUANDORESULTADO CLAVEREFERENCIA HABITUAL
Conducción estacionariaFuncionamiento continuo; convección conocida a partir de correlacionesCampo de temperaturas, trayectorias del flujo de calor, márgenesCorrelaciones indicadas en el informe
Térmico transitorioArranque, sobrecarga, ciclos de trabajo, inercia térmicaHistorial de temperatura, tiempo hasta el límite, constante de tiempoIncluye estudio de paso de tiempo
Transferencia de calor conjugadaLa convección determina la respuesta: ventiladores, envolventes, disipadoresTemperaturas del sólido y del fluido, h a partir del flujo→ con S-02 CFD
Termoeléctrico (Joule)Barras colectoras, contactos, conductores, calefactoresDensidad de corriente, pérdidas I²R, temperatura
Radiación y carga solarEnvolventes de exterior, equipos de alta temperaturaTemperaturas superficiales incl. intercambio por radiaciónDatos del emplazamiento · emisividades indicadas
Tensiones térmicasDiferencias de temperatura o dilataciones desigualesDeformaciones y tensiones térmicas, fatiga por ciclos→ con S-01 Structural
Correlación con ensayosSe dispone de datos de termopares o de cámara térmicaMedido frente a previsto, modelo actualizado→ con sus datos de ensayo
FIG. 2 — La trayectoria del calor: resistencias térmicas en serieESQUEMA
q = 20 W R_jc · 0.5 K/W ΔT 10 K R_cs · 0.3 K/W ΔT 6 K R_sa · 1.7 K/W ΔT 34 K T_j 90 °C T_c 80 °C T_s 74 °C T_a 40 °C T_j = T_a + q · (R_jc + R_cs + R_sa) = 40 + 20 · 2.5 = 90 °C valores ilustrativos · el modelo FE / CHT sustituye R_sa por la trayectoria real del calor Cada kelvin entre la unión y el aire es una resistencia multiplicada por el flujo de calor. El modelo encuentra qué resistencia domina: aquella en la que merece la pena invertir. (Valores ilustrativos.)
FIG. 3 — Calentamiento transitorio: la constante de tiempo τESQUEMA
63.2 % en t = τ 95 % en 3τ régimen permanente T_ss — comparar con T_max τ 3τ 5τ 0 tiempo t → aumento de temperatura θ Un cuerpo calentado a potencia constante alcanza el 63 % de su incremento final tras una constante de tiempo y el 95 % tras tres. Las sobrecargas cortas solo son seguras si terminan mucho antes.

04 / PROCESO Y PLAZOS

Del planteamiento del problema al informe firmado.

Cinco pasos, cada uno con una entrega clara. Siempre sabe qué necesitamos de usted y qué recibe a cambio.

  1. 012 días

    Llamada de definición del alcance

    DE USTEDPlanteamiento del problema, planos, límites
    DE NOSOTROSNDA, lista de preguntas y datos que faltan
  2. 022 días

    Alcance y presupuesto cerrado

    DE USTEDPérdidas de calor, datos de refrigeración, puntos de operación
    DE NOSOTROSAlcance por escrito, hipótesis, criterios de aceptación, precio
  3. 037 días

    Modelar y resolver

    DE USTEDCAD, materiales, datos de interfaces
    DE NOSOTROSRevisión intermedia: trayectorias de calor y primeras temperaturas
  4. 042 días

    Verificar y comprobar

    DE USTEDNada: paso interno
    DE NOSOTROSBalance de energía, comprobación manual, sensibilidad, revisión por un segundo ingeniero
  5. 052 días

    Informe y revisión

    DE USTEDSus comentarios sobre el borrador
    DE NOSOTROSInforme firmado, archivos, reunión de revisión

05 / DATOS DE ENTRADA

Lo que necesitamos de usted.

NECESARIO
  • [✓]Geometría: STEP / IGES / Parasolid, o planos acotados
  • [✓]Fuentes de calor: pérdidas por componente en los puntos de operación
  • [✓]Datos de materiales: conductividad, capacidad calorífica, emisividad; materiales de interfaz
  • [✓]Refrigeración: ventiladores, caudales, disipadores, condiciones ambientales y solares
  • [✓]Límites de temperatura y criterios de aceptación
  • [✓]La decisión que depende del resultado, y el plazo
ÚTIL SI ESTÁ DISPONIBLE
  • [+]Temperaturas medidas o imágenes de cámara térmica
  • [+]Ciclos de trabajo y perfiles de carga
  • [+]Curvas de ventiladores y fichas técnicas
  • [+]Cálculos o informes de ensayo previos
  • [+]Comentarios de su cliente o de quien aprueba
¿DATOS INCOMPLETOS?La mayoría de los proyectos empiezan así.En la llamada de definición del alcance enumeramos lo que falta. Todo lo que tengamos que suponer se recoge en el registro de hipótesis del informe; nunca queda oculto en el modelo.

06 / EL INFORME

Vea el informe antes de comprarlo.

Un informe firmado y con control de revisiones de 60 páginas de media. Cada temperatura se vincula a un punto de operación, a una carga térmica de una ficha técnica identificada y a una condición de contorno con su origen.

  1. T1
    Registro de hipótesisCada hipótesis, sobre todo las resistencias de contacto y los valores de h, numerada y justificada.
  2. T2
    Trazabilidad de las cargas térmicasCada fuente de calor indica su punto de operación y la ficha técnica de la que procede.
  3. T3
    Evidencias de verificaciónBalance de energía, comprobación manual con red de resistencias y estudio de malla: incluidos, no solo afirmados.
  4. T4
    Modelo reproducibleSe indican el solver, la versión, los datos de materiales, las condiciones de contorno y las correlaciones.
  5. T5
    Conclusión en lenguaje claroUna página que un responsable puede leer: dentro de los límites o no, el margen y qué cambiar.

07 / APLICACIONES

Equipos y estructuras típicos.

Armarios eléctricos y aparamentaBarras colectoras · interruptores · calentamiento
Electrónica de potenciaInversores · convertidores · disipadores
Transformadores y reactanciasPunto caliente · refrigeración · sobrecarga
Envolventes y carcasasConvección natural · ventiladores · carga solar
Equipos de centros de datosTemperaturas de entrada a rack · flujo de aire
Componentes de baterías y de propulsión eléctricaTemperaturas de celda · placas de refrigeración
EstructurasAcciones térmicas · dilatación · incendio
Equipos médicos y de laboratorioTemperatura de contacto · puntos calientes internos

08 / NORMAS

Comprobado según la cláusula que lee su evaluador.

Los límites de temperatura y los métodos de verificación proceden de la norma con la que se diseña o certifica su equipo, citada en el informe.

NORMAPARA QUÉ LA USAMOS
IEC 61439-1Conjuntos de aparamenta de baja tensión: verificación del calentamiento
IEC 60076-2Transformadores de potencia: calentamiento
IEC 62368-1Seguridad de equipos: límites de temperatura de contacto
JEDEC JESD51Caracterización térmica de encapsulados electrónicos (θ_JA, θ_JC)
EN 1991-1-5Acciones térmicas sobre estructuras
ASHRAE TC 9.9Directrices térmicas para entornos de procesamiento de datos

09 / CÓMO CONTRATAR

Tres formas de trabajar con nosotros.

Los precios son fijos para cada alcance definido por escrito. Usted paga por la respuesta a una pregunta definida, no por horas sin límite.

E-01PROYECTO

Proyecto de alcance cerrado

IDEAL PARA
Una pieza o estructura definida con una pregunta clara
PRECIO
Presupuesto cerrado tras definir el alcance
Empezar con un planteamiento del problema
E-02IGUALA

Iguala de ingeniería

IDEAL PARA
Equipos de diseño con necesidades de análisis recurrentes
PRECIO
Presupuesto según alcance
Hablar de una iguala
E-03REVISIÓN

Revisión por terceros

IDEAL PARA
Comprobar un FEA o un cálculo manual realizado por otra persona
PRECIO
Presupuesto cerrado
Solicitar una revisión

10 / PREGUNTAS FRECUENTES

Lo que nos preguntan antes de cada proyecto.

¿Tiene otra pregunta? Inclúyala en el planteamiento del problema; la respuesta llega con el alcance.

¿Qué software utilizan?

Tessera, el solver que desarrollamos, hace funcionar hoy las calculadoras gratuitas de este sitio, cada una publicada con sus casos de referencia. En los proyectos, el solver se elige en función de la norma que debe cumplir el resultado y se indica en el alcance escrito. Cada informe indica el solver, la versión, los datos de materiales y cómo se modeló la convección.

¿Necesitamos CFD o basta con un modelo térmico?

Si la convección puede describirse con correlaciones (una pared, una aleta, un flujo de aire conocido), basta con un modelo térmico. Si el propio flujo de aire decide el resultado, lo acoplamos con CFD (S-02).

La ficha técnica de nuestro componente solo da las pérdidas en un punto. ¿Es suficiente?

A menudo sí. Usamos el punto de operación creíble más desfavorable y lo indicamos; si la respuesta queda cerca del límite, pedimos más datos o hacemos un análisis de sensibilidad.

¿Pueden usar nuestros datos de termopares o de cámara térmica?

Sí: las temperaturas medidas se usan para calibrar las resistencias de contacto y los valores de h, y la comparación se incluye en el informe.

¿Pueden las temperaturas alimentar una comprobación estructural?

Sí: el campo de temperaturas se mapea al modelo de EF para el cálculo de tensiones térmicas. Consulte S-01 Structural.

¿Cómo se fija el precio?

Según el alcance escrito: número de componentes y puntos de operación, y si se necesita un análisis transitorio, CHT o de tensiones térmicas.

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11 / PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Envíe la carga térmica. Reciba un alcance por escrito.

Díganos qué se calienta, cómo se refrigera y por debajo de qué temperatura debe mantenerse. Le respondemos con preguntas o con un alcance cerrado.

  • [✓] Acuerdo de confidencialidad (NDA) antes del intercambio de datos
  • [✓] Respuesta en [X] día(s) hábil(es)
  • [✓] Alcance, hipótesis y criterios de aceptación por escrito