Learn Thermal Engineering

Alpha Z Studio

Περιέχει διαφημίσεις

Περιγραφή εφαρμογής

Θερμική μηχανική
Η θερμική μηχανική είναι μια εξειδικευμένη υποκατηγορία της μηχανολογίας που ασχολείται με την κίνηση και τη μεταφορά θερμικής ενέργειας. Η ενέργεια μπορεί να μεταφερθεί μεταξύ δύο μέσων ή να μετατραπεί σε άλλες μορφές ενέργειας.

Πτυχές της θερμικής μηχανικής
Η θερμική μηχανική περιλαμβάνει θερμοδυναμική, υγρομηχανική και μεταφορά θερμότητας και μάζας. Αυτή η γνώση είναι σημαντική όταν χειρίζεστε σχεδόν οποιοδήποτε μηχάνημα. Τα συστήματα παρουσιάζουν συσσώρευση θερμότητας από μηχανικά στοιχεία και ηλεκτρικά κυκλώματα. Αυτή η θερμότητα, εάν δεν ανακατευθυνθεί, μπορεί να βλάψει το σύστημα. Οι θερμικοί μηχανικοί εργάζονται για να σχεδιάσουν τη συμπερίληψη ανεμιστήρων ή κυκλοφορητών υγρών για τη ρύθμιση της εσωτερικής θερμοκρασίας της συσκευής. Οι υπολογιστές και οι μπαταρίες αυτοκινήτων είναι δύο παραδείγματα αυτής της αρχής στην πράξη.

Θερμοδυναμική
Η θερμοδυναμική είναι η επιστήμη της ενέργειας, συμπεριλαμβανομένης της παραγωγής, αποθήκευσης, μεταφοράς και μετατροπής. Η Θερμοδυναμική, που είναι κλάδος τόσο της φυσικής όσο και της επιστήμης της μηχανικής, εξηγεί τις επιπτώσεις της εργασίας, της θερμότητας και της ενέργειας σε ένα σύστημα. Για να κατανοήσουμε τη θερμοδυναμική, είναι σημαντικό να κατανοήσουμε τον επιστημονικό νόμο για τη διατήρηση της ενέργειας, ο οποίος δηλώνει ότι η ενέργεια δεν δημιουργείται ούτε καταστρέφεται αλλά μπορεί μόνο να αλλάξει τη μορφή της. Η ενέργεια το κάνει αυτό στη θερμοδυναμική μέσω της μεταφοράς θερμότητας.

Μηχανική ρευστών
Η ρευστομηχανική αφορά τα υγρά, τα αέρια και τα πλάσματα, συμπεριλαμβανομένου του τρόπου λειτουργίας τους και του τρόπου με τον οποίο αντιδρούν στις δυνάμεις που ασκούνται σε αυτά. Αυτή η κατηγορία μπορεί να χωριστεί σε ρευστοστατική και ρευστοδυναμική. Η ρευστοστατική είναι όταν τα ρευστά είναι σε ηρεμία ενώ η δυναμική των ρευστών ασχολείται με τη ροή του υγρού. Η ρευστοδυναμική είναι ένα σημαντικό πεδίο μελέτης και περιλαμβάνεται στις περισσότερες βιομηχανικές διεργασίες, ειδικά εκείνες που περιλαμβάνουν τη μεταφορά θερμότητας.

Μεταφορά θερμότητας και μεταφορά μάζας
Οι θερμικοί μηχανικοί μελετούν τη μεταφορά θερμότητας, η οποία αφορά τη δημιουργία, την αξιοποίηση, τη μετατροπή και την ανταλλαγή θερμότητας μεταξύ συστημάτων. Η μεταφορά θερμότητας χωρίζεται σε διάφορους μηχανισμούς, όπως:

Αγωγή θερμότητας: Ονομάζεται επίσης διάχυση, η αγωγιμότητα θερμότητας είναι η άμεση ανταλλαγή κινητικής ενέργειας σωματιδίων μεταξύ δύο συστημάτων όταν ένα σύστημα βρίσκεται σε διαφορετική θερμοκρασία από ένα άλλο ή το περιβάλλον του.
Συναγωγή θερμότητας: Η μεταφορά θερμότητας περιλαμβάνει τη μεταφορά μάζας από τη μια περιοχή στην άλλη. Εμφανίζεται όταν το μεγαλύτερο μέρος ενός ρευστού μεταφέρει θερμότητα καθώς κινείται η ύλη μέσα στο ρευστό.
Θερμική ακτινοβολία: Θερμική ακτινοβολία είναι η μεταφορά θερμότητας με ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία χωρίς την ανάγκη παρουσίας ύλης μεταξύ των συστημάτων. Η ηλιοφάνεια είναι ένα καλό παράδειγμα ακτινοβολίας.

Πώς λειτουργεί η θερμική μηχανική;
Πολλές μονάδες επεξεργασίας χρησιμοποιούν μηχανήματα που χρησιμοποιούν μεταφορά θερμότητας. Ο θερμικός μηχανικός είναι υπεύθυνος για τη διασφάλιση της μεταφοράς της σωστής ποσότητας ενέργειας για τη λειτουργία του μηχανήματος. Υπερβολική ενέργεια και τα εξαρτήματα θα μπορούσαν να υπερθερμανθούν και να αστοχήσουν. Πολύ λίγη ενέργεια και ολόκληρο το μηχάνημα θα μπορούσε να κλείσει.

Ορισμένα συστήματα που χρησιμοποιούν μεταφορά θερμότητας και ενδέχεται να απαιτούν θερμικό μηχανικό περιλαμβάνουν:

Μηχανές εσωτερικής καύσης
Συστήματα πεπιεσμένου αέρα
Συστήματα ψύξης, συμπεριλαμβανομένων των τσιπ υπολογιστών
Εναλλάκτες θερμότητας
HVAC
Θερμοσίφωνες που λειτουργούν με διεργασία
Συστήματα ψύξης
Ηλιακή θέρμανση
Θερμική μόνωση
Θερμοηλεκτρικοί σταθμοί

Τι κάνει ένας θερμικός μηχανικός;
Οι θερμικοί μηχανικοί χρησιμοποιούν το υπόβαθρό τους στη θερμοδυναμική για να δημιουργήσουν, να συντηρήσουν ή να επισκευάσουν μηχανικά συστήματα. Τα συστήματα συνήθως περιλαμβάνουν μια διαδικασία που μεταφέρει θερμική ενέργεια μέσα ή έξω από άλλες μορφές ενέργειας. Η θερμότητα συνήθως μεταφέρεται μέσω ρευστών, όπως υγρά ή αέρια, επομένως είναι σημαντική η καλή γνώση της δυναμικής των ρευστών.

Δουλεύουν επίσης σε συστήματα διαφόρων κλίμακας, από εξαιρετικά μεγάλα, όπως κινητήρας αεροπλάνου ή βιομηχανικής θέρμανσης, έως πολύ μικρά, όπως εντός ηλεκτρονικών. Μερικές φορές οι θερμικοί μηχανικοί εργάζονται σε θεωρητικά έργα αντί να κατασκευάζουν ή επισκευάζουν ολοκληρωμένα συστήματα. Οι δραστηριότητες και οι ευθύνες μπορεί να περιλαμβάνουν:

Τι νέο υπάρχει

- Fixed Bugs.