熱力学工学とは何ですか？

熱力学工学は、熱力学の原理を工学設計問題に適用することです。 大学には、工学部の機械工学部内に熱力学の専門分野があります。 熱力学工学は、熱力学プロセス工学とも呼ばれる、機械工学の分野内の産業用熱力学アプリケーションを指します。

熱力学では、高度に定義されたルールを使用して、自然および実験のエネルギーイベントをモデル化します。 熱力学の法則は次のように述べています：温度と熱の流れの定義、エネルギーを作成または破壊できない、システムの元のエネルギーの少量はある状態から次の状態に常に失われ、温度は低下する、適切な量の熱エネルギーが失われている必要があります。 熱力学の科学で開発された技術は、エンジニアが任意の数のアプリケーションや研究分野で圧力、体積、温度の変化を説明するのに役立ちます。

工学熱力学の大学のコースワークは、通常、機械工学専攻の大学院プログラムの一部であり、修士号または博士号を取得します。 流体力学、熱力学システム、内燃機関などの学部課程は、より複雑な研究​​につながります。 大学院のコースワークは、応用数学、統計および平衡熱力学、気体力学、流体力学、エネルギー変換、エネルギー力学、および燃焼で構成されます。

熱力学的エンジニアリング産業は、圧力、温度、体積の制約を必要とする製品を設計、テスト、開発します。 航空会社は、ロケットシステムの設計と構築への熱力学的原理の適用に関心を持っています。 大気汚染防止、熱処理、および電力機器会社は、焼却炉、スクラバー、フィルター、キルン、乾燥機、炉、およびボイラーの設計とテストに熱力学エンジニアリングの原則を適用します。 他の熱力学エンジニアリング会社は、材料の熱耐性をテストするためのオーブンと冷蔵庫を備えた環境チャンバー、変化するテスト温度の読み出しとフィードバックのための熱電対などのテストフィクスチャを設計および製造しています。

石炭火力発電所や原子力発電所などの従来の電力産業は、熱力学の原理を大規模に適用しています。 パッシブソーラー、アクティブソーラー、水、風力、電気などの代替エネルギー源とクリーンエネルギー源を奨励するグリーン革命には、住宅と産業の両方の電気グリッドを加熱、冷却、および稼働させるための交換システムでエネルギーバランスを計算するための熱力学エンジニアリングスキルが必要です。 化学熱力学工学では、製鋼やインテリジェント材料の設計におけるナノサイズの粒子の生産など、さまざまな分野で状態の変化を経験するシステムを考慮します。