IngenierÃa térmica
La ingenierÃa térmica es una subdisciplina especializada de la ingenierÃa mecánica que se ocupa del movimiento y la transferencia de energÃa térmica. La energÃa puede transferirse entre dos medios o transformarse en otras formas de energÃa.
Aspectos de la ingenierÃa térmica
La ingenierÃa térmica involucra la termodinámica, la mecánica de lÃquidos y la transferencia de calor y masa. Este conocimiento es importante cuando se opera casi cualquier máquina. Los sistemas experimentan acumulación de calor a partir de elementos mecánicos y circuitos eléctricos. Este calor, si no se redirige, puede dañar el sistema. Los ingenieros térmicos trabajan para diseñar la inclusión de ventiladores o circuladores de lÃquido para regular la temperatura interna del dispositivo. Las computadoras y las baterÃas de automóviles son dos ejemplos de este principio en acción.
Termodinámica
La termodinámica es la ciencia de la energÃa, incluida la producción, el almacenamiento, la transferencia y la conversión. La termodinámica, que es una rama tanto de la fÃsica como de la ciencia de la ingenierÃa, explica los efectos del trabajo, el calor y la energÃa en un sistema. Para comprender la termodinámica, es importante comprender la ley cientÃfica sobre la conservación de la energÃa, que establece que la energÃa no se crea ni se destruye, solo puede cambiar de forma. La energÃa hace esto en termodinámica a través de la transferencia de calor.
Mecánica de fluidos
La mecánica de fluidos se ocupa de lÃquidos, gases y plasmas, incluido cómo funcionan y cómo reaccionan a las fuerzas que se les aplican. Esta categorÃa se puede dividir en estática de fluidos y dinámica de fluidos. La estática de fluidos es cuando los fluidos están en reposo, mientras que la dinámica de fluidos se ocupa del flujo de fluidos. La dinámica de fluidos es un importante campo de estudio y se incluye en la mayorÃa de los procesos industriales, especialmente en aquellos que involucran la transferencia de calor.
Transferencia de calor y transferencia de masa
Los ingenieros térmicos estudian la transferencia de calor, que se refiere a la creación, utilización, conversión e intercambio de calor entre sistemas. La transferencia de calor se divide en varios mecanismos, que incluyen:
Conducción de calor: También llamada difusión, la conducción de calor es el intercambio directo de energÃa cinética de partÃculas entre dos sistemas cuando un sistema está a una temperatura diferente de otro o de su entorno.
Convección de calor: La convección de calor implica la transferencia de masa de un área a otra. Ocurre cuando la mayor parte de un fluido transfiere calor a medida que se mueve la materia dentro del fluido.
Radiación térmica: La radiación térmica es la transferencia de calor por radiación electromagnética sin necesidad de que haya materia presente entre sistemas. La luz del sol es un buen ejemplo de radiación.
¿Cómo funciona la ingenierÃa térmica?
Muchas plantas de procesamiento usan máquinas que utilizan la transferencia de calor. El ingeniero térmico es responsable de garantizar que se transfiera la cantidad correcta de energÃa para el funcionamiento de la máquina. Demasiada energÃa y los componentes podrÃan sobrecalentarse y fallar. Muy poca energÃa y toda la máquina podrÃa apagarse.
Algunos sistemas que usan transferencia de calor y pueden requerir un ingeniero térmico incluyen:
Motores de combustión
Sistemas de aire comprimido
Sistemas de refrigeración, incluso para chips informáticos
Intercambiadores de calor
climatización
Calentadores de proceso
Sistemas de refrigeración
Calefacción solar
Aislamiento térmico
Las centrales térmicas
¿Qué hace un ingeniero térmico?
Los ingenieros térmicos utilizan su experiencia en termodinámica para crear, mantener o reparar sistemas mecánicos. Los sistemas generalmente involucran un proceso que transfiere energÃa térmica hacia o desde otras formas de energÃa. El calor generalmente se transfiere a través de fluidos, como lÃquidos o gases, por lo que es importante un conocimiento sólido de la dinámica de fluidos.&
También funcionan en sistemas de varias escalas, desde extremadamente grandes, como un motor de avión o un calentador industrial, hasta muy pequeños, como dentro de la electrónica. A veces, los ingenieros térmicos trabajan en proyectos teóricos en lugar de construir o reparar sistemas completos. Las actividades y responsabilidades pueden incluir:
Actualización
17 ago 2024