Cos'è l'ingegneria termica?
L'ingegneria termica è un ampio campo di ingegneria che comprende tecnologie che si occupano di sistemi di riscaldamento e raffreddamento, trasferimento di calore e meccanica dei fluidi.Strumenti che controllano la temperatura sono essenziali in molte aree, compresa l'industria elettrica;l'industria automobilistica;e l'industria del riscaldamento, della ventilazione e dell'aria condizionata (HVAC).I principi dell'ingegneria termica sono anche cruciali per il funzionamento di veicoli e altre macchine.
Il trasferimento di calore è una delle principali preoccupazioni nel campo dell'ingegneria termica.Il trasferimento di energia, sotto forma di calore, attraverso diverse regioni fisiche è trasversale di calore.Quando un'area ad alta temperatura si trova vicino a un'area di temperatura inferiore, il calore scorre naturalmente dalla regione a temperatura più alta alla regione a temperatura inferiore.Questo principio, noto come conduzione, viene utilizzato in molte impostazioni di ingegneria termica per aumentare o ridurre la temperatura di un sistema.L'isolamento, ad esempio, riduce al minimo la conduzione del calore e mantiene le regioni di temperatura relativamente distinte.
Il riscaldamento e il raffreddamento dei liquidi è importante in molti contesti industriali e costituisce un altro ramo dell'ingegneria termica.Un ingegnere in questo campo deve anche comprendere la fluidodinamica.Il liquido di raffreddamento, una sostanza di raffreddamento, viene utilizzata per ridurre la temperatura dei processi e prevenire il surriscaldamento.L'ebollizione è un altro metodo utilizzato per creare vapore che può essere condensato nel perfezionare un prodotto chimico.Lo studio di questi processi aiuta gli ingegneri termici a determinare la regolazione ottimale della temperatura in ciascun caso. L'ingegneria termica ha anche applicazioni al di fuori degli impianti industriali.Un esempio è l'industria HVAC, che si occupa di refrigerazione, ventilazione e regolazione della temperatura all'interno degli edifici.Un edificio per uffici in un clima caldo e umido potrebbe aver bisogno di più ventilazione e aria condizionata per promuovere il raffreddamento rispetto allo stesso edificio in un clima freddo.Gli stabilimenti commerciali come i ristoranti possono richiedere ampi sistemi di refrigerazione per lo stoccaggio del cibo.Tutte queste considerazioni tecniche sarebbero all'interno del regno dell'ingegneria termica.
su scala ridotta, veicoli come le auto usano l'ingegneria termica nella loro funzione quotidiana.Il riscaldamento e il raffreddamento dell'auto sono controllati da sistemi di gestione termica integrati nella progettazione.Il trasferimento di calore, la fluidodinamica e altri principi dell'ingegneria termica sono al lavoro nel raffreddamento del motore e nel mantenimento del flusso di olio.
L'ingegneria termica è importante per la progettazione di quasi tutte le macchine.Gli elementi meccanici e i circuiti elettrici generano calore durante il funzionamento e l'accumulo di calore può spesso minacciare il dispositivo.I meccanismi di raffreddamento, di solito ventilatori o circolatori liquidi, vengono aggiunti per compensare e aiutare a regolare la temperatura interna della macchina.I dispositivi che usano questo principio includono computer e batterie per auto.