Qu'est-ce que l'ingénierie thermodynamique?
L'ingénierie thermodynamique est l'application des principes thermodynamiques aux problèmes d'ingénierie. Les universités ont des domaines de spécialité thermodynamique au sein des départements de génie mécanique de leurs collèges d'ingénierie. L'ingénierie thermodynamique peut désigner des applications thermodynamiques industrielles dans le domaine de l'ingénierie mécanique, également appelé ingénierie de processus thermodynamique.
La thermodynamique utilise des règles hautement définies pour modéliser des événements énergétiques naturels et expérimentaux. Les lois de la thermodynamique énoncent ce qui suit: définition de la température et du flux de chaleur, le fait que l’énergie ne puisse être ni créée ni détruite, que de petites quantités de l’énergie initiale d’un système sont toujours perdues d’un état à l’autre et que la température doit baisser , il doit y avoir une quantité suffisante d’énergie thermique perdue. Les techniques développées dans la science de la thermodynamique aident les ingénieurs à prendre en compte les variations de pression, de volume et de température dans un grand nombre d'applications et de domaines d'études.
Les cours de niveau collégial en thermodynamique du génie font généralement partie d’un programme d’études supérieures en génie mécanique menant à un diplôme de maîtrise ou de doctorat. Les cours de premier cycle tels que la mécanique des fluides, les systèmes thermodynamiques et les moteurs à combustion interne conduisent à des études plus complexes. Les cours de deuxième cycle peuvent comprendre les mathématiques appliquées, la thermodynamique statistique et d’équilibre, la dynamique des gaz, la dynamique des fluides, la conversion d’énergie, la dynamique de l’énergie et la combustion.
Les industries du génie thermodynamique conçoivent, testent et développent des produits qui nécessitent des contraintes de pression, de température et de volume. Les entreprises aéronautiques s’intéressent à l’application des principes thermodynamiques à la conception et à la construction de systèmes de fusées. Les entreprises de contrôle de la pollution atmosphérique, de traitement thermique et d’équipement énergétique appliquent les principes de l’ingénierie thermodynamique à la conception et aux essais d’incinérateurs, de laveurs, de filtres, de fours, de séchoirs, de fours et de chaudières. D'autres firmes d'ingénierie thermodynamique conçoivent et fabriquent des équipements de test, tels que des enceintes climatiques avec des fours et des réfrigérateurs pour tester la tolérance à la chaleur des matériaux, et des thermocouples pour la lecture et le retour d'informations sur les variations de température.
Les industries énergétiques traditionnelles, telles que les centrales au charbon et les centrales à énergie atomique, appliquent les principes thermodynamiques à grande échelle. La révolution verte qui encourage les sources d'énergie propres et alternatives, telles que le solaire passif, le solaire actif, l'eau, le vent et l'électricité, nécessite des compétences en ingénierie thermodynamique pour calculer les bilans énergétiques dans les systèmes d'échange pour le chauffage, le refroidissement et l'exploitation de réseaux électriques, tant pour le logement que pour l'industrie. . L'ingénierie thermodynamique chimique prend en compte les systèmes qui subissent des changements d'état dans des domaines aussi divers que la fabrication de l'acier et la production de particules nanométriques dans la conception de matériaux intelligents.