Learn Thermal Engineering

Alpha Z Studio

Sisältää mainoksia

Tietoa sovelluksesta

Lämpötekniikka
Lämpötekniikka on koneenrakennuksen erikoisala, joka käsittelee lämpöenergian liikkumista ja siirtoa. Energiaa voidaan siirtää kahden väliaineen välillä tai muuntaa muihin energiamuotoihin.

Lämpötekniikan näkökohdat
Lämpötekniikkaan kuuluu termodynamiikka, nestemekaniikka sekä lämmön ja massan siirto. Tämä tieto on tärkeää käytettäessä melkein mitä tahansa konetta. Järjestelmät kokevat lämmön kertymistä mekaanisista elementeistä ja sähköpiireistä. Tämä lämpö voi vahingoittaa järjestelmää, jos sitä ei ohjata uudelleen. Lämpöinsinöörit suunnittelevat puhaltimien tai nestekiertovesipumppujen sisällyttämistä laitteen sisäisen lämpötilan säätelemiseksi. Tietokoneet ja auton akut ovat kaksi esimerkkiä tästä periaatteesta toiminnassa.

Termodynamiikka
Termodynamiikka on tiedettä energiasta, mukaan lukien tuotanto, varastointi, siirto ja muuntaminen. Termodynamiikka, joka on sekä fysiikan että tekniikan tieteenala, selittää työn, lämmön ja energian vaikutuksia järjestelmään. Termodynamiikan ymmärtämiseksi on tärkeää ymmärtää energiansäästöä koskeva tieteellinen laki, jonka mukaan energiaa ei synny eikä tuhoudu, se voi vain muuttaa muotoaan. Energia tekee tämän termodynamiikassa lämmönsiirron kautta.

Nestemekaniikka
Nestemekaniikka koskee nesteitä, kaasuja ja plasmaa, mukaan lukien niiden toiminta ja miten ne reagoivat niihin kohdistuviin voimiin. Tämä luokka voidaan jakaa nestestatiikkaan ja nestedynamiikkaan. Nesteen statiikka on sitä, kun nesteet ovat levossa, kun taas nestedynamiikka käsittelee nesteen virtausta. Nestedynamiikka on tärkeä tutkimusala, ja se sisältyy useimpiin teollisiin prosesseihin, erityisesti niihin, joihin liittyy lämmönsiirtoa.

Lämmönsiirto ja massansiirto
Lämpöinsinöörit tutkivat lämmönsiirtoa, joka liittyy lämmön syntymiseen, hyödyntämiseen, muuntamiseen ja vaihtoon järjestelmien välillä. Lämmönsiirto on jaettu useisiin mekanismeihin, mukaan lukien:

Lämmönjohtavuus: Kutsutaan myös diffuusioksi, lämmönjohtavuus on hiukkasten kineettisen energian suoraa vaihtoa kahden järjestelmän välillä, kun yksi järjestelmä on eri lämpötilassa kuin toinen tai sen ympäristö.
Lämmön konvektio: Lämmön konvektioon liittyy massan siirtyminen alueelta toiselle. Se tapahtuu, kun suurin osa nesteestä siirtää lämpöä nesteessä olevan aineen liikkuessa.
Lämpösäteily: Lämpösäteily on lämmönsiirtoa sähkömagneettisella säteilyllä ilman, että järjestelmien välillä tarvitsee olla ainetta. Auringonpaiste on hyvä esimerkki säteilystä.

Miten lämpötekniikka toimii?
Monet jalostuslaitokset käyttävät lämmönsiirtoa hyödyntäviä koneita. Lämpöinsinööri vastaa siitä, että oikea määrä energiaa siirretään koneen toimintaan. Liian paljon energiaa ja komponentit voivat ylikuumentua ja epäonnistua. Liian vähän energiaa ja koko kone voi sammua.

Jotkut lämmönsiirtoa käyttävät järjestelmät voivat vaatia lämpöinsinöörin:

Polttomoottorit
Paineilmajärjestelmät
Jäähdytysjärjestelmät, myös tietokonesiruille
Lämmönvaihtimet
LVI
Prosessilämmitteiset lämmittimet
Jäähdytysjärjestelmät
Aurinkolämmitys
Lämpöeristys
Lämpövoimalaitokset

Mitä lämpöinsinööri tekee?
Lämpöinsinöörit käyttävät taustaansa termodynamiikassa mekaanisten järjestelmien luomiseen, ylläpitämiseen tai korjaamiseen. Järjestelmät sisältävät yleensä prosessin, jossa lämpöenergiaa siirretään muihin energiamuotoihin tai niistä pois. Lämpö siirtyy tyypillisesti nesteiden, kuten nesteiden tai kaasujen, kautta, joten vahva tuntemus nesteen dynamiikasta on tärkeää.

Ne toimivat myös eri mittakaavaisissa järjestelmissä erittäin suurista, kuten lentokoneen moottori tai teollisuuslämmitin, erittäin pieniin, kuten elektroniikka. Joskus lämpöinsinöörit työskentelevät teoreettisten projektien parissa sen sijaan, että rakentaisivat tai korjaavat valmiita järjestelmiä. Toimintaan ja velvollisuuksiin voi kuulua:

Uutta

- Fixed Bugs.