¿Qué es la ingeniería térmica?
La ingeniería térmica es un amplio campo de ingeniería que abarca tecnologías que se ocupan de sistemas de calefacción y enfriamiento, transferencia de calor y mecánica de fluidos. Los instrumentos que controlan la temperatura son esenciales en muchas áreas, incluida la industria de la energía eléctrica; la industria del automóvil; y la industria de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC). Los principios de la ingeniería térmica también son cruciales para la operación de vehículos y otras máquinas.
La transferencia de calor es una preocupación importante dentro del campo de la ingeniería térmica. La transferencia de energía, en forma de calor, a través de diferentes regiones físicas es el transger de calor. Cuando un área de alta temperatura está al lado de un área de baja temperatura, el calor fluye naturalmente desde la región de temperatura superior a la región de baja temperatura. Este principio, conocido como conducción, se usa en muchos entornos de ingeniería térmica para aumentar o disminuir la temperatura de un sistema. El aislamiento, por ejemplo, minimiza la conducción of calienta y mantiene las regiones de temperatura relativamente distintas.
La calefacción y enfriamiento de líquidos es importante en muchos entornos industriales, y constituye otra rama de la ingeniería térmica. Un ingeniero en este campo también debe comprender la dinámica de fluidos. El refrigerante, una sustancia de enfriamiento, se usa para reducir la temperatura de los procesos y evitar el sobrecalentamiento. La ebullición es otro método utilizado para crear vapor que puede condensarse en la refinación de un producto químico. El estudio de estos procesos ayuda a los ingenieros térmicos a determinar la regulación óptima de la temperatura en cada caso.
La ingeniería térmica también tiene aplicaciones fuera de las plantas industriales. Un ejemplo es la industria de HVAC, que se ocupa de la regulación de refrigeración, ventilación y temperatura dentro de los edificios. Un edificio de oficinas en un clima cálido y húmedo puede necesitar más ventilación y aire acondicionado para promover el enfriamiento que el mismo builing en un clima frío. Los establecimientos comerciales, como los restaurantes, pueden requerir extensos sistemas de refrigeración para el almacenamiento de alimentos. Todas estas consideraciones técnicas estarían dentro del ámbito de la ingeniería térmica.
En una escala más pequeña, los vehículos como los automóviles usan ingeniería térmica en su función cotidiana. La calefacción y el enfriamiento del automóvil están controlados por sistemas de gestión térmica integrados en el diseño. La transferencia de calor, la dinámica de fluidos y otros principios de la ingeniería térmica están funcionando para enfriar el motor y mantener el flujo de aceite.
La ingeniería térmica es importante para el diseño de casi cualquier máquina. Los elementos mecánicos y los circuitos eléctricos generan calor durante el funcionamiento, y la acumulación de calor a menudo puede amenazar el dispositivo. Se agregan mecanismos de enfriamiento, generalmente ventiladores o circuladores líquidos, para compensar y ayudar a regular la temperatura interna de la máquina. Los dispositivos que usan este principio incluyen computadoras y baterías de automóvil.