Learn Thermal Engineering

Termal Mühendislik kılavuzunu, SSS'leri ve çok daha fazlasını kolay ve basit ayrıntılarla öğrenin.

Isı mühendisliği

Termal mühendislik, ısı enerjisinin hareketi ve transferi ile ilgilenen makine mühendisliğinin özel bir alt disiplinidir. Enerji iki ortam arasında aktarılabilir veya diğer enerji biçimlerine dönüştürülebilir.

Isı mühendisliğinin yönleri

Termal mühendislik termodinamik, sıvı mekaniği ve ısı ve kütle transferini içerir. Bu bilgi, hemen hemen her makineyi çalıştırırken önemlidir. Sistemler, mekanik elemanlardan ve elektrik devrelerinden kaynaklanan ısı oluşumuna maruz kalır. Bu ısı yönlendirilmezse sisteme zarar verebilir. Termal mühendisler, cihazın iç sıcaklığını düzenlemek için fanların veya sıvı sirkülatörlerin dahil edilmesini tasarlamak için çalışırlar. Bilgisayarlar ve araba pilleri, bu prensibin uygulamadaki iki örneğidir.

Termodinamik

Termodinamik, üretim, depolama, transfer ve dönüşümü içeren enerji bilimidir. Hem fizik hem de mühendislik biliminin bir dalı olan termodinamik, iş, ısı ve enerjinin bir sistem üzerindeki etkilerini açıklar. Termodinamiği anlamak için, enerjinin yaratılmadığını veya yok edilmediğini, yalnızca şeklini değiştirebileceğini belirten enerjinin korunumuyla ilgili bilimsel yasayı anlamak önemlidir. Enerji bunu termodinamikte ısı transferi yoluyla yapar.

Akışkanlar mekaniği

Akışkanlar mekaniği, nasıl çalıştıkları ve kendilerine uygulanan kuvvetlere nasıl tepki verdikleri de dahil olmak üzere sıvılar, gazlar ve plazmalarla ilgilidir. Bu kategori, akışkan statiği ve akışkan dinamiği olarak ikiye ayrılabilir. Akışkan statiği, akışkanlar hareketsizken, akışkan dinamiği akışkan akışıyla ilgilenir. Akışkanlar dinamiği önemli bir çalışma alanıdır ve çoğu endüstriyel süreçte, özellikle ısı transferini içerenlerde yer alır.

Isı transferi ve kütle transferi

Termal mühendisleri, sistemler arasında ısının yaratılması, kullanılması, dönüştürülmesi ve değişimi ile ilgili ısı transferini inceler. Isı transferi, aşağıdakiler de dahil olmak üzere çeşitli mekanizmalara bölünmüştür:

Isı iletimi: Difüzyon olarak da adlandırılan ısı iletimi, bir sistem diğerinden veya çevresinden farklı bir sıcaklıkta olduğunda iki sistem arasında parçacıkların kinetik enerjisinin doğrudan değişimidir.

Isı taşınımı: Isı taşınımı, kütlenin bir alandan diğerine transferini içerir. Bir sıvının kütlesi, sıvı içindeki madde hareket ettikçe ısıyı aktardığında meydana gelir.

Termal radyasyon: Termal radyasyon, sistemler arasında maddenin bulunmasına gerek kalmadan elektromanyetik radyasyonla ısı transferidir. Güneş ışığı radyasyona iyi bir örnektir.

Isı mühendisliği nasıl çalışır?

Birçok işleme tesisi, ısı transferinden yararlanan makineler kullanır. Termik mühendisi, makinenin çalışması için doğru miktarda enerjinin aktarılmasını sağlamaktan sorumludur. Çok fazla enerji ve bileşenler aşırı ısınabilir ve arızalanabilir. Çok az enerji ve tüm makine kapanabilir.

Isı transferini kullanan ve bir termal mühendis gerektirebilecek bazı sistemler şunları içerir:

Yanmalı motorlar

basınçlı hava sistemleri

Bilgisayar çipleri dahil olmak üzere soğutma sistemleri

Isı eşanjörleri

HVAC

Proses ateşlemeli ısıtıcılar

Soğutma sistemleri

güneş ısıtma

Isı yalıtımı

Termal enerji santralleri

Termal mühendisi ne iş yapar?

Termal mühendisler, mekanik sistemleri oluşturmak, sürdürmek veya onarmak için termodinamikteki geçmişlerini kullanırlar. Sistemler genellikle ısı enerjisini diğer enerji biçimlerine veya diğer enerji biçimlerine aktaran bir süreci içerir. Isı tipik olarak sıvılar veya gazlar gibi sıvılar yoluyla aktarılır, bu nedenle güçlü bir sıvı dinamiği bilgisi önemlidir.

Ayrıca, uçak motoru veya endüstriyel ısıtıcı gibi çok büyükten elektronik gibi çok küçüğe kadar çeşitli ölçeklerdeki sistemler üzerinde çalışırlar. Termal mühendisler bazen tamamlanmış sistemleri fiilen inşa etmek veya onarmak yerine teorik projeler üzerinde çalışırlar. Faaliyetler ve sorumluluklar şunları içerebilir: