Co je to tepelné inženýrství?

Tepelné inženýrství je široké oblasti inženýrství, které 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 vedeníF Teplo a udržuje teplotní oblasti relativně odlišné.

Vytápění a chlazení kapalin je důležité v mnoha průmyslových prostředích 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.

Tepelné inženýrství má také aplikace mimo průmyslové závody. Příkladem je průmysl HVAC, který se zabývá chlazením, větrání a regulací teploty v budovách. Kancelářská budova v horkém, vlhkém klimatu může potřebovat větší větrání a klimatizaci k podpoře chlazení než stejný BUIlding 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. Mezi zařízení, která používají tento princip, patří počítače a baterie automobilů.