Wat is thermische engineering?
Thermische engineering is een breed technisch gebied dat technologieën omvat die te maken hebben met verwarmings- en koelsystemen, warmteoverdracht en vloeistofmechanica. Instrumenten die de temperatuur regelen zijn essentieel in veel gebieden, waaronder de elektriciteitsindustrie; de auto-industrie; en de industrie voor verwarming, ventilatie en airconditioning (HVAC). De principes van thermische engineering zijn ook cruciaal voor de werking van voertuigen en andere machines.
Warmteoverdracht is een grote zorg op het gebied van thermische engineering. De overdracht van energie, in de vorm van warmte, over verschillende fysieke gebieden is warmteoverdracht. Wanneer een gebied met hoge temperatuur zich naast een gebied met lagere temperatuur bevindt, stroomt warmte van nature uit het gebied met hogere temperatuur naar het gebied met lagere temperatuur. Dit principe, bekend als geleiding, wordt in veel thermische engineering-instellingen gebruikt om de temperatuur van een systeem te verhogen of te verlagen. Isolatie minimaliseert bijvoorbeeld de geleiding van warmte en houdt temperatuurgebieden relatief gescheiden.
Het verwarmen en koelen van vloeistoffen is belangrijk in veel industriële omgevingen en vormt een andere tak van thermische engineering. Een ingenieur op dit gebied moet ook de vloeistofdynamiek begrijpen. Koelvloeistof, een koelsubstantie, wordt gebruikt om de temperatuur van processen te verlagen en oververhitting te voorkomen. Koken is een andere methode die wordt gebruikt om damp te creëren die kan worden gecondenseerd bij het raffineren van een chemisch product. De studie van deze processen helpt thermische ingenieurs in elk geval de optimale temperatuurregeling te bepalen.
Thermische engineering heeft ook toepassingen buiten industriële installaties. Een voorbeeld is de HVAC-industrie, die zich bezighoudt met koeling, ventilatie en temperatuurregeling in gebouwen. Een kantoorgebouw in een warm, vochtig klimaat heeft mogelijk meer ventilatie en airconditioning nodig om koeling te bevorderen dan hetzelfde gebouw in een koud klimaat. Commerciële instellingen zoals restaurants hebben mogelijk uitgebreide koelsystemen nodig voor het bewaren van voedsel. Al deze technische overwegingen zouden binnen het domein van de thermische engineering vallen.
Op kleinere schaal gebruiken voertuigen zoals auto's thermische techniek in hun dagelijkse functie. De verwarming en koeling van de auto wordt geregeld door in het ontwerp geïntegreerde thermische beheersystemen. Warmteoverdracht, vloeistofdynamica en andere principes van thermische engineering zijn bezig om de motor te koelen en de oliestroom te handhaven.
Thermische engineering is belangrijk voor het ontwerp van bijna elke machine. Mechanische elementen en elektrische circuits genereren tijdens bedrijf warmte en de opbouw van warmte kan vaak het apparaat bedreigen. Koelmechanismen, meestal ventilatoren of vloeistofcirculators, zijn toegevoegd om de interne temperatuur van de machine te compenseren en te helpen regelen. Apparaten die dit principe gebruiken, zijn computers en auto-accu's.