Co je to tepelné inženýrství?

Tepelné inženýrství je široká oblast inženýrství, která zahrnuje technologie zabývající se systémy vytápění a chlazení, přenosem tepla a mechaniky tekutin.Nástroje, které řídí teplotu, jsou nezbytné v mnoha oblastech, včetně elektrického energetického průmyslu;automobilový průmysl;a průmysl vytápění, ventilace a klimatizace (HVAC).Zásady tepelného inženýrství jsou také zásadní pro provoz vozidel a dalších strojů.

Přenos tepla je hlavním problémem v oblasti tepelného inženýrství.Přenos energie ve formě tepla napříč různými fyzikálními oblastmi je transger tepla.Když je plocha vysoké teploty vedle plochy nižší teploty, teplotu přirozeně teče z oblasti vyšší teploty do oblasti dolní teploty.Tento princip, známý jako vedení, se používá v mnoha tepelných inženýrských nastaveních ke zvýšení nebo snížení teploty systému.Například izolace minimalizuje vedení tepla a udržuje teplotní oblasti relativně odlišné.

V mnoha průmyslových prostředích je důležité zahřívání a chlazení kapalin a představuje další větev tepelného inženýrství.Inženýr v tomto poli musí také pochopit dynamiku tekutin.Chladicí kapalina, chladicí látka, se používá ke snížení teploty procesů a zabránění přehřátí.Vaření je další metoda používaná k vytvoření páry, která může být kondenzována při rafinaci chemického produktu.Studie těchto procesů pomáhá tepelným inženýrům určit optimální regulaci teploty v každém případě.Příkladem je průmysl HVAC, který se zabývá chlazením, větrání a regulací teploty v budovách.Kancelářská budova v horkém, vlhkém klimatu může vyžadovat větší větrání a klimatizaci pro podporu chlazení než stejná budova v chladném klimatu.Komerční zařízení, jako jsou restaurace, mohou vyžadovat rozsáhlé chladicí systémy pro skladování potravin.Všechny tyto technické úvahy by byly v oblasti tepelného inženýrství.

V menším měřítku vozidla, jako jsou automobily, používají ve své každodenní funkci tepelné inženýrství.Vytápění a chlazení vozidla je řízeno systémy tepelného řízení integrovaných do návrhu.Přenos tepla, dynamika tekutin a další principy tepelného inženýrství fungují při chlazení motoru a udržování průtoku oleje.

Tepelné inženýrství je důležité pro návrh téměř jakéhokoli stroje.Mechanické prvky a elektrické obvody generují teplo během provozu a nahromadění tepla může zařízení často ohrožovat.Chladicí mechanismy, obvykle ventilátory nebo kapalné cirkulátory, se přidávají, aby kompenzovaly a pomohly regulovat vnitřní teplotu stroje.Zařízení, která tento princip používají, zahrnují počítače a baterie automobilů