Uhandisi wa joto
Uhandisi wa joto ni taaluma ndogo maalum ya uhandisi wa mitambo ambayo inashughulika na harakati za nishati ya joto na uhamishaji. Nishati inaweza kuhamishwa kati ya njia mbili au kubadilishwa kuwa aina zingine za nishati.
Vipengele vya uhandisi wa joto
Uhandisi wa joto huhusisha thermodynamics, mechanics kioevu, na uhamisho wa joto na wingi. Ujuzi huu ni muhimu wakati wa kufanya kazi karibu na mashine yoyote. Mifumo hupata ongezeko la joto kutoka kwa vipengele vya mitambo na saketi za umeme. Joto hili, ikiwa halijaelekezwa, linaweza kuharibu mfumo. Wahandisi wa joto hufanya kazi ya kubuni ujumuishaji wa feni au vipeperushi vya kioevu ili kudhibiti halijoto ya ndani ya kifaa. Kompyuta na betri za gari ni mifano miwili ya kanuni hii katika hatua.
Thermodynamics
Thermodynamics ni sayansi ya nishati, ikiwa ni pamoja na uzalishaji, uhifadhi, uhamisho na uongofu. Thermodynamics, ambayo ni tawi la sayansi ya fizikia na uhandisi, inaelezea athari za kazi, joto na nishati kwenye mfumo. Ili kuelewa thermodynamics, ni muhimu kuelewa sheria ya kisayansi kuhusu uhifadhi wa nishati, ambayo inasema kwamba nishati haijaundwa wala kuharibiwa inaweza tu kubadilisha muundo wake. Nishati hufanya hivyo katika thermodynamics kupitia uhamisho wa joto.
Mitambo ya maji
Mitambo ya majimaji inahusu vimiminika, gesi na plasma, ikijumuisha jinsi zinavyofanya kazi na jinsi zinavyoitikia nguvu zinazotumiwa kwao. Kitengo hiki kinaweza kugawanywa katika hali ya majimaji na mienendo ya maji. Takwimu za maji ni wakati viowevu vimepumzika huku mienendo ya kiowevu ikishughulika na mtiririko wa maji. Mienendo ya maji ni nyanja muhimu ya utafiti na imejumuishwa katika michakato mingi ya viwanda, hasa inayohusisha uhamisho wa joto.
Uhamisho wa joto na uhamishaji wa wingi
Wahandisi wa joto husoma uhamishaji wa joto, ambayo inahusu uundaji, matumizi, ubadilishaji na ubadilishanaji wa joto kati ya mifumo. Uhamisho wa joto umegawanywa katika taratibu kadhaa, ikiwa ni pamoja na:
Upitishaji joto: Pia huitwa uenezaji, upitishaji joto ni ubadilishanaji wa moja kwa moja wa nishati ya kinetiki ya chembe kati ya mifumo miwili wakati mfumo mmoja uko kwenye joto tofauti na mwingine au mazingira yake.
Upitishaji wa joto: Upitishaji wa joto unahusisha uhamishaji wa wingi kutoka eneo moja hadi jingine. Hutokea wakati wingi wa giligili huhamisha joto kama maada ndani ya giligili husogea.
Mionzi ya joto: Mionzi ya joto ni uhamishaji wa joto kwa mionzi ya sumakuumeme bila hitaji la kuwepo kati ya mifumo. Mwangaza wa jua ni mfano mzuri wa mionzi.
Je, uhandisi wa joto hufanya kazi gani?
Mitambo mingi ya usindikaji hutumia mashine zinazotumia uhamishaji joto. Mhandisi wa joto ana jukumu la kuhakikisha kiwango sahihi cha nishati kinahamishwa kwa operesheni ya mashine. Nishati nyingi na vifaa vinaweza kuongezeka na kushindwa. Nishati kidogo sana na mashine nzima inaweza kuzimika.
Baadhi ya mifumo inayotumia uhamishaji joto na inaweza kuhitaji mhandisi wa joto ni pamoja na:
Injini za mwako
Mifumo ya hewa iliyoshinikizwa
Mifumo ya baridi, ikiwa ni pamoja na kwa chips za kompyuta
Wabadilishaji joto
HVAC
Hita za mchakato
Mifumo ya friji
Kupokanzwa kwa jua
Insulation ya joto
Mitambo ya nguvu ya joto
Mhandisi wa joto hufanya nini?
Wahandisi wa joto hutumia asili yao katika thermodynamics kuunda, kudumisha, au kutengeneza mifumo ya mitambo. Mifumo kwa kawaida huhusisha mchakato ambao huhamisha nishati ya joto ndani au nje ya aina nyingine za nishati. Joto kwa kawaida huhamishwa kupitia viowevu, kama vile vimiminika au gesi, kwa hivyo ujuzi thabiti wa mienendo ya maji ni muhimu.&
Pia hufanya kazi kwenye mifumo ya mizani mbalimbali, kutoka kubwa sana, kama vile injini ya ndege au hita ya viwandani, hadi ndogo sana, kama vile ndani ya vifaa vya elektroniki. Wakati mwingine wahandisi wa joto hufanya kazi kwenye miradi ya kinadharia badala ya kujenga au kutengeneza mifumo iliyokamilishwa. Shughuli na majukumu yanaweza kujumuisha:
Ilisasishwa tarehe
17 Ago 2024