Цеплатэхніка
Цеплатэхніка - гэта спецыялізаваная паддысцыпліна машынабудавання, якая займаецца перамяшчэннем і перадачай цеплавой энергіі. Энергія можа перадавацца паміж двума асяроддзямі або ператварацца ў іншыя формы энергіі.
Аспекты цеплатэхнікі
Цеплатэхніка ўключае тэрмадынаміку, механіку вадкасці і цепла- і масаабмен. Гэтыя веды важныя пры эксплуатацыі практычна любой машыны. Сістэмы награваюцца механічнымі элементамі і электрычнымі ланцугамі. Гэта цяпло, калі яго не перанакіраваць, можа пашкодзіць сістэму. Тэрматэхнікі працуюць над распрацоўкай уключэння вентылятараў або цыркулятараў вадкасці для рэгулявання ўнутранай тэмпературы прылады. Кампутары і аўтамабільныя акумулятары - два прыклады гэтага прынцыпу ў дзеянні.
Тэрмадынаміка
Тэрмадынаміка - гэта навука аб энергіі, уключаючы вытворчасць, захоўванне, перадачу і пераўтварэнне. Тэрмадынаміка, якая з'яўляецца раздзелам як фізікі, так і тэхнікі, тлумачыць уплыў работы, цяпла і энергіі на сістэму. Каб зразумець тэрмадынаміку, важна разумець навуковы закон аб захаванні энергіі, які абвяшчае, што энергія не ствараецца і не знішчаецца, яна можа толькі змяняць сваю форму. Энергія робіць гэта ў тэрмадынаміцы праз перадачу цяпла.
Механіка вадкасці
Механіка вадкасці тычыцца вадкасцей, газаў і плазмы, у тым ліку таго, як яны функцыянуюць і як яны рэагуюць на сілы, якія да іх прыкладаюцца. Гэтую катэгорыю можна разбіць на статыку вадкасці і дынаміку вадкасці. Статыка вадкасці - гэта калі вадкасці знаходзяцца ў стане спакою, а дынаміка вадкасці мае справу з патокам вадкасці. Гідрадынаміка з'яўляецца важнай вобласцю даследаванняў і ўваходзіць у большасць прамысловых працэсаў, асабліва тых, якія ўключаюць перадачу цяпла.
Цеплаабмен і масаабмен
Тэрматэхнікі вывучаюць цеплаабмен, які тычыцца стварэння, выкарыстання, пераўтварэння і абмену цяплом паміж сістэмамі. Цеплааддача дзеліцца на некалькі механізмаў, у тым ліку:
Цеплаправоднасць: таксама званая дыфузіяй, цеплаправоднасць - гэта непасрэдны абмен кінэтычнай энергіяй часціц паміж дзвюма сістэмамі, калі тэмпература адной сістэмы адрозніваецца ад тэмпературы другой ці яе асяроддзя.
Канвекцыя цяпла: канвекцыя цяпла ўключае перанос масы з адной вобласці ў іншую. Гэта адбываецца, калі вялікая частка вадкасці перадае цяпло, калі рэчыва ўнутры вадкасці рухаецца.
Цеплавое выпраменьванне: цеплавое выпраменьванне - гэта перадача цяпла з дапамогай электрамагнітнага выпраменьвання без неабходнасці прысутнасці рэчыва паміж сістэмамі. Сонечнае святло - добры прыклад радыяцыі.
Як працуе цеплатэхніка?
Многія перапрацоўчыя прадпрыемствы выкарыстоўваюць машыны, якія выкарыстоўваюць цеплаабмен. Тэхнік-цеплатэхнік нясе адказнасць за забеспячэнне перадачы патрэбнай колькасці энергіі для працы машыны. Занадта шмат энергіі і кампаненты могуць перагрэцца і выйсці з ладу. Занадта мала энергіі, і ўся машына можа спыніцца.
Некаторыя сістэмы, якія выкарыстоўваюць цеплаперадачу і могуць запатрабаваць цеплавога інжынера, ўключаюць:
Рухавікі ўнутранага згарання
Сістэмы сціснутага паветра
Сістэмы астуджэння, у тым ліку для кампутарных мікрасхем
Цеплаабменнікі
HVAC
Тэхнічныя абагравальнікі
Халадзільныя сістэмы
Сонечнае ацяпленне
Цеплаізаляцыя
Цеплавыя электрастанцыі
Чым займаецца інжынер-цеплатэхнік?
Інжынеры-цеплатэхнікі выкарыстоўваюць свой вопыт тэрмадынамікі для стварэння, абслугоўвання або рамонту механічных сістэм. Сістэмы звычайна ўключаюць працэс, які перадае цеплавую энергію ў іншыя формы энергіі або з іх. Цяпло звычайна перадаецца праз вадкасці, такія як вадкасці або газы, таму важныя глыбокія веды дынамікі вадкасці.&
Яны таксама працуюць з сістэмамі рознага маштабу, ад вельмі вялікіх, такіх як рухавік самалёта або прамысловы абагравальнік, да вельмі малых, такіх як электроніка. Часам цеплавыя інжынеры працуюць над тэарэтычнымі праектамі, а не над стварэннем або рамонтам гатовых сістэм. Мерапрыемствы і абавязкі могуць уключаць: