Isı Mühendisliği Nedir?

Isı mühendisliği, ısıtma ve soğutma sistemleri, ısı transferi ve akışkanlar mekaniği ile ilgili teknolojileri kapsayan geniş bir mühendislik alanıdır. Elektrik gücü endüstrisi de dahil olmak üzere birçok alanda sıcaklığı kontrol eden cihazlar gereklidir; otomobil endüstrisi; ve ısıtma, havalandırma ve iklimlendirme (HVAC) endüstrisi. Isı mühendisliği ilkeleri, taşıtların ve diğer makinelerin çalışması için de çok önemlidir.

Isı transferi, ısı mühendisliği alanında önemli bir husustur. Enerjinin farklı fiziksel bölgelere ısı şeklinde aktarılması ısı dönüştürücüsüdür. Yüksek bir sıcaklık alanı daha düşük bir sıcaklık alanının yanında olduğunda, ısı doğal olarak daha yüksek sıcaklık bölgesinden daha düşük sıcaklık bölgesine akar. İletim olarak bilinen bu ilke, bir sistemin sıcaklığını artırmak veya azaltmak için birçok termal mühendislik ayarlarında kullanılır. Örneğin yalıtım, ısı iletimini en aza indirir ve sıcaklık bölgelerini nispeten farklı tutar.

Sıvıların ısıtılması ve soğutulması birçok endüstriyel ortamda önemlidir ve bir başka ısı mühendisliği dalı oluşturur. Bu alandaki bir mühendis aynı zamanda akışkan dinamiklerini de anlamalıdır. Bir soğutma maddesi olan soğutma sıvısı, proseslerin sıcaklığını azaltmak ve aşırı ısınmayı önlemek için kullanılır. Kaynama, bir kimyasal ürünün rafine edilmesinde yoğunlaşabilen buharı oluşturmak için kullanılan başka bir yöntemdir. Bu işlemlerin incelenmesi, termal mühendislerin her durumda en uygun sıcaklık düzenlemesini belirlemelerine yardımcı olur.

Isı mühendisliğinin endüstriyel tesislerin dışında da uygulamaları vardır. Bir örnek, binalarda soğutma, havalandırma ve sıcaklık düzenlemesi ile ilgilenen HVAC endüstrisidir. Sıcak ve nemli bir iklimdeki bir ofis binasının, soğuk bir iklimde aynı binaya göre soğutmayı teşvik etmek için daha fazla havalandırma ve iklime ihtiyacı olabilir. Restoranlar gibi ticari tesisler, gıdanın depolanması için kapsamlı soğutma sistemleri gerektirebilir. Tüm bu teknik düşünceler, termal mühendislik alanında olacaktır.

Daha küçük ölçekte, araba gibi araçlar günlük işlerinde termal mühendislik kullanıyorlar. Otomobilin ısıtılması ve soğutulması, tasarıma entegre edilmiş termal yönetim sistemleri tarafından kontrol edilir. Isı transferi, akışkan dinamiği ve diğer ısı mühendisliği prensipleri, motoru soğutmak ve yağ akışını sağlamak için iş başındadır.

Hemen hemen her makinenin tasarımı için termal mühendislik önemlidir. Mekanik elemanlar ve elektrik devreleri çalışma sırasında ısı üretir ve ısının yükselmesi genellikle cihazı tehdit edebilir. Makinenin iç sıcaklığını dengelemek ve düzenlemek için genellikle fanlar veya sıvı sirkülatörler olan soğutma mekanizmaları eklenir. Bu prensibi kullanan cihazlar bilgisayarları ve araç akülerini içerir.