Термичко инженерство
Термичкото инженерство е специјализирана поддисциплина на машинското инженерство која се занимава со движењето на топлинската енергија и преносот. Енергијата може да се пренесе помеѓу два медиума или да се трансформира во други форми на енергија.
Аспекти на топлинско инженерство
Термичкото инженерство вклучува термодинамика, течна механика и пренос на топлина и маса. Ова знаење е важно кога работите со речиси секоја машина. Системите доживуваат акумулација на топлина од механички елементи и електрични кола. Оваа топлина, ако не се пренасочи, може да го оштети системот. Термичките инженери работат на дизајнирање на вклучување вентилатори или циркулатори на течност за да ја регулираат внатрешната температура на уредот. Компјутерите и автомобилските батерии се два примери на овој принцип во акција.
Термодинамика
Термодинамиката е наука за енергијата, вклучувајќи производство, складирање, пренос и конверзија. Термодинамиката, која е гранка и на физиката и на инженерската наука, ги објаснува ефектите на работата, топлината и енергијата врз системот. За да се разбере термодинамиката, важно е да се разбере научниот закон за зачувување на енергијата, кој вели дека енергијата не се создава ниту уништува, може само да ја промени својата форма. Енергијата го прави тоа во термодинамиката преку пренос на топлина.
Механика на течности
Механиката на течности се однесува на течности, гасови и плазми, вклучително и како тие функционираат и како реагираат на силите што се применуваат врз нив. Оваа категорија може да се подели на флуидна статика и флуидна динамика. Статиката на флуидите е кога течностите се во мирување додека динамиката на течности се занимава со протокот на течности. Динамиката на флуидите е важно поле на проучување и е вклучена во повеќето индустриски процеси, особено оние кои вклучуваат пренос на топлина.
Пренос на топлина и пренос на маса
Термичките инженери го проучуваат преносот на топлина, кој се однесува на создавање, искористување, конверзија и размена на топлина помеѓу системите. Преносот на топлина е поделен на неколку механизми, вклучувајќи:
Спроведување на топлина: Исто така наречено дифузија, спроводливоста на топлина е директна размена на кинетичка енергија на честички помеѓу два системи кога еден систем е на различна температура од друг или неговата околина.
Топлинска конвекција: Топлинската конвекција вклучува пренос на маса од една област во друга. Тоа се случува кога најголемиот дел од течноста пренесува топлина додека материјата во течноста се движи.
Термичко зрачење: Термичкото зрачење е пренос на топлина со електромагнетно зрачење без потреба од присуство на материја помеѓу системите. Сонцето е добар пример за зрачење.
Како функционира топлинското инженерство?
Многу погони за преработка користат машини кои користат пренос на топлина. Термичкиот инженер е одговорен да обезбеди пренос на вистинската количина на енергија за работа на машината. Премногу енергија и компонентите може да се прегреат и да откажат. Премалку енергија и целата машина може да се исклучи.
Некои системи кои користат пренос на топлина и може да бараат топлински инженер вклучуваат:
Мотори со согорување
Системи за компримиран воздух
Системи за ладење, вклучително и за компјутерски чипови
Разменувачи на топлина
HVAC
Грејачи кои работат на процес
Системи за ладење
Соларно греење
Термална изолација
Термоелектрани
Што работи топлинскиот инженер?
Термоинженерите ја користат својата позадина во термодинамиката за да создадат, одржуваат или поправаат механички системи. Системите обично вклучуваат процес кој ја пренесува топлинската енергија во или надвор од други форми на енергија. Топлината обично се пренесува преку течности, како што се течности или гасови, па затоа е важно силно познавање на динамиката на течностите.
Тие исто така работат на системи од различни размери, од екстремно големи, како што е авионски мотор или индустриски грејач, до многу мали, како на пример во електрониката. Понекогаш топлинските инженери работат на теоретски проекти наместо всушност да градат или поправаат завршени системи. Активностите и одговорностите може да вклучуваат: