Mikä on termodynaaminen tekniikka?

Termodynaaminen tekniikka on termodynaamisten periaatteiden soveltaminen teknisten suunnittelun ongelmiin. Yliopistoilla on termodynaamiset erikoisalat konepajaosastollaan insinööritieteellisissä korkeakouluissaan. Termodynaaminen tekniikka voi viitata teollisiin termodynaamisiin sovelluksiin koneenrakennuksen alalla, jota kutsutaan myös termodynaamiseksi prosessisuunnitteluksi.

Termodynamiikka käyttää hyvin määriteltyjä sääntöjä luonnollisten ja kokeellisten energiatapahtumien mallintamiseen. Termodynamiikan lakien mukaan lämpötila ja lämpövirta määritellään siten, että energiaa ei voida luoda tai tuhota, että pieniä määriä järjestelmän alkuperäistä energiaa menetetään aina tilasta toiseen ja että lämpötila laskee. , on menetettävä riittävä määrä lämpöenergiaa. Termodynamiikan tieteessä kehitetyt tekniikat auttavat insinöörejä ottamaan huomioon paineen, tilavuuden ja lämpötilan muutokset missä tahansa sovelluksessa ja tutkimusalueella.

College -kurssit insinööritermodynamiikassa ovat yleensä osa jatko -ohjelmaa koneenrakennuksen pääaineessa, joka johtaa maisterin tai tohtorin tutkintoon. Peruskurssit, kuten nestemekaniikka, termodynaamiset järjestelmät ja polttomoottorit, johtavat monimutkaisempiin tutkimuksiin. Jatko -opintojakso voi koostua sovelletusta matematiikasta, tilastollisesta ja tasapainotermodynamiikasta, kaasun dynamiikasta, nesteen dynamiikasta, energian muuntamisesta, energian dynamiikasta ja palamisesta.

Termodynaaminen konepajateollisuus suunnittelee, testaa ja kehittää tuotteita, jotka edellyttävät paineen, lämpötilan ja tilavuuden rajoituksia. Ilmailualan yritykset ovat kiinnostuneita termodynaamisten periaatteiden soveltamisesta rakettijärjestelmien suunnitteluun ja rakentamiseen. Ilmansaasteen torjunta-, lämpökäsittely- ja voimalaiteyritykset soveltavat termodynaamisia tekniikan periaatteita polttolaitosten, pesureiden, suodattimien, uunien, kuivaimien, uunien ja kattiloiden suunnittelussa ja testauksessa. Muut termodynaamiset insinööritoimistot suunnittelevat ja valmistavat testilaitteita, kuten ympäristökammiot, joissa on uuneja ja jääkaappeja materiaalien kuumuuden sietokyvyn testaamiseksi, ja lämpöparit, jotka näyttävät ja antavat palautetta muuttuvista testilämpötiloista.

Perinteiset voimalat, kuten hiilivoimalat ja ydinvoimalat, soveltavat laajasti termodynaamisia periaatteita. Vihreä vallankumous, joka kannustaa vaihtoehtoisia ja puhtaita energialähteitä, kuten passiivista aurinkoenergiaa, aktiivista aurinkoenergiaa, vettä, tuulta ja sähköä, vaatii termodynaamisia insinööritaitoja energian tasapainon laskemiseksi lämmitys-, jäähdytys- ja sähköverkkojen vaihtojärjestelmissä sekä asunnoille että teollisuudelle . Kemiallinen termodynaaminen tekniikka ottaa älykkäiden materiaalien suunnittelussa huomioon järjestelmät, joiden tila muuttuu niin monilla aloilla kuin teräksen valmistus ja nanokokoisten hiukkasten tuotanto.