Learn Thermal Engineering

Alpha Z Studio

Sisaldab reklaame

Rakenduse teave

Soojustehnika
Soojustehnika on masinaehituse spetsialiseerunud aladistsipliin, mis tegeleb soojusenergia liikumise ja ülekandega. Energiat saab üle kanda kahe meediumi vahel või muundada muudeks energialiikideks.

Soojustehnika aspektid
Soojustehnika hõlmab termodünaamikat, vedeliku mehaanikat ning soojus- ja massiülekannet. Need teadmised on olulised peaaegu iga masinaga töötamisel. Süsteemid kogevad soojuse kogunemist mehaanilistest elementidest ja elektriahelatest. Kui see kuumus ümber ei suunata, võib see süsteemi kahjustada. Soojusinsenerid töötavad ventilaatorite või vedeliku tsirkulatsioonipumpade kaasamise nimel, et reguleerida seadme sisetemperatuuri. Arvutid ja autoakud on selle põhimõtte kaks näidet.

Termodünaamika
Termodünaamika on teadus energiast, sealhulgas tootmisest, salvestamisest, ülekandmisest ja muundamisest. Termodünaamika, mis on nii füüsika kui ka inseneriteaduse haru, selgitab töö, soojuse ja energia mõju süsteemile. Termodünaamika mõistmiseks on oluline mõista energiasäästu teaduslikku seadust, mis väidab, et energiat ei teki ega hävitata, see saab muuta ainult selle vormi. Energia teeb seda termodünaamikas soojusülekande kaudu.

Vedeliku mehaanika
Vedelikumehaanika puudutab vedelikke, gaase ja plasmasid, sealhulgas nende toimimist ja nende reageerimist neile mõjuvatele jõududele. Selle kategooria võib jagada vedeliku staatikaks ja vedeliku dünaamikaks. Vedeliku staatika on siis, kui vedelikud on puhkeolekus, samal ajal kui vedeliku dünaamika tegeleb vedeliku vooluga. Vedeliku dünaamika on oluline uurimisvaldkond ja see sisaldub enamikes tööstuslikes protsessides, eriti neis, mis hõlmavad soojusülekannet.

Soojusülekanne ja massiülekanne
Soojusinsenerid uurivad soojusülekannet, mis puudutab soojuse teket, kasutamist, muundamist ja süsteemide vahelist soojusvahetust. Soojusülekanne on jagatud mitmeks mehhanismiks, sealhulgas:

Soojusjuhtivus: nimetatakse ka difusiooniks, soojusjuhtivus on osakeste kineetilise energia otsene vahetus kahe süsteemi vahel, kui ühe süsteemi temperatuur erineb teisest või selle ümbrusest.
Soojuse konvektsioon: soojuskonvektsioon hõlmab massi ülekandmist ühest piirkonnast teise. See tekib siis, kui suurem osa vedelikust kannab vedelikus aine liikumisel soojust.
Soojuskiirgus: Soojuskiirgus on soojusülekanne elektromagnetilise kiirgusega, ilma et süsteemide vahel oleks vaja ainet. Päikesepaiste on hea näide kiirgusest.

Kuidas soojustehnika töötab?
Paljud töötlemisettevõtted kasutavad soojusülekannet kasutavaid masinaid. Soojusinsener vastutab selle eest, et masina tööks edastatakse õige kogus energiat. Liiga palju energiat ja komponendid võivad üle kuumeneda ja ebaõnnestuda. Liiga vähe energiat ja kogu masin võib välja lülituda.

Mõned süsteemid, mis kasutavad soojusülekannet ja võivad vajada soojusinseneri, on järgmised:

Põlemismootorid
Suruõhusüsteemid
Jahutussüsteemid, sh arvutikiipide jaoks
Soojusvahetid
HVAC
Protsessküttega kütteseadmed
Külmutussüsteemid
Päikeseküte
Soojusisolatsioon
Soojuselektrijaamad

Mida teeb soojusinsener?
Soojusinsenerid kasutavad oma termodünaamika tausta mehaaniliste süsteemide loomiseks, hooldamiseks või parandamiseks. Süsteemid hõlmavad tavaliselt protsessi, mis kannab soojusenergiat teistesse energialiikidesse või välja. Soojus kandub tavaliselt üle vedelike, näiteks vedelike või gaaside kaudu, seega on olulised tugevad teadmised vedeliku dünaamikast.

Need töötavad ka erineva ulatusega süsteemides, alates äärmiselt suurtest, nagu lennukimootor või tööstuslik kütteseade, kuni väga väikesteni, näiteks elektroonikas. Mõnikord töötavad soojusinsenerid teoreetiliste projektide kallal, mitte ei ehita või parandavad valmis süsteeme. Tegevused ja kohustused võivad hõlmata järgmist:

Mis on uut?

- Fixed Bugs