Co je tepelné inženýrství?

Tepelné inženýrství je široké pole strojírenství, které zahrnuje technologie zabývající se systémy vytápění a chlazení, přenosu tepla a mechaniky tekutin. Přístroje, které regulují teplotu, jsou nezbytné v mnoha oblastech, včetně energetického průmyslu; automobilový průmysl; a průmysl vytápění, větrání 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 přes různé fyzické oblasti je přenos tepla. Když je oblast s vysokou teplotou vedle oblasti s nižší teplotou, teplo přirozeně proudí z oblasti s vyšší teplotou do oblasti s nižší teplotou. Tento princip, známý jako vedení, se používá v mnoha tepelně technických podmínkách ke zvýšení nebo snížení teploty systému. Izolace například minimalizuje vedení tepla a udržuje relativně rozdílné teplotní oblasti.

Ohřívání a chlazení kapalin je důležité v mnoha průmyslových prostředích a představuje další odvětví tepelného inženýrství. Inženýr v této oblasti musí také rozumět dynamice tekutin. Chladivo, chladicí látka, se používá ke snížení teploty procesů a zabránění přehřátí. Vaření je další metoda používaná k vytvoření páry, která může kondenzovat při rafinaci chemického produktu. Studium těchto procesů pomáhá tepelným technikům v každém případě určit optimální regulaci teploty.

Tepelné inženýrství má uplatnění i mimo průmyslové závody. Příkladem je průmysl HVAC, který se zabývá chladicí, ventilační a regulací teploty uvnitř budov. Kancelářská budova v horkém a vlhkém klimatu může vyžadovat více větrání a klimatizace, aby podpořila chlazení než stejná budova v chladném klimatu. Komerční zařízení, jako jsou restaurace, mohou pro skladování potravin vyžadovat rozsáhlé chladicí systémy. Všechny tyto technické úvahy by spadaly do oblasti tepelného inženýrství.

V menším měřítku používají vozidla, jako jsou automobily, tepelnou techniku ​​ve své každodenní funkci. Vytápění a chlazení vozu je řízeno systémy řízení teploty integrovanými do konstrukce. Přenos tepla, dynamika tekutin a další principy tepelného inženýrství pracují při chlazení motoru a udržování průtoku oleje.

Tepelné inženýrství je důležité pro návrh téměř jakéhokoli stroje. Mechanické prvky a elektrické obvody generují během provozu teplo a hromadění tepla může zařízení často ohrozit. Jsou přidány chladicí mechanismy, obvykle ventilátory nebo kapalinové cirkulační jednotky, které kompenzují a pomáhají regulovat vnitřní teplotu stroje. Zařízení používající tento princip zahrnují počítače a autobaterie.