Thermal stress merupakan fenomena dimana sebuah benda mengalami beban ketika temperatur berubah. Perubahan temperatur ini akan mengakibatkan 2 kemungkinan yaitu pemuaian dan penyusutan.
Stress atau beban terjadi ketika sebuah material atau benda dibatasi pergerakannya (pemuaian dan penyusutan) yang disebabkan oleh perubahan temperatur. Sebagai contoh sebuah batang 1D diberikan tumpuan pada masing masing ujung batang. Ketika suhu naik maka batang akan mengalami expand atau pemuaian sehingga batang akan mengalami compression stress. Ketika suhu turun maka batang akan mengalami penyusutan sehingga batang akan mengalami tensile stress.
a. model fisika
perbedaan panjang ini dapat didefinisikan juga sebagai:
alpha menunjukkan koefisien ekspansi termal linear (/K atau /c)
sehingga,
b. Thermal Stress Pada Helical Coil
Thermal stress pada helical coil adalah tegangan mekanis yang timbul di sepanjang dinding pipa heliks akibat gradien suhu yang tajam atau pemuaian termal yang tertahan selama proses perpindahan panas. Geometri spiral helical coil menghasilkan aliran sekunder (Dean vortices) yang membuat koefisien perpindahan panas sangat tinggi, tetapi juga memicu distribusi suhu non-uniform di sepanjang penampang melintang dan kelengkungan pipa. Kombinasi antara ekspansi radial/aksial yang tertahan di tumpuan ujung dan perbedaan temperatur antara sisi dalam-luar dinding pipa menghasilkan konsentrasi tegangan gabungan (tarik, tekan, dan torsi).
