열 공학
열 공학은 열 에너지 및 전달의 이동을 다루는 기계 공학의 전문 하위 분야입니다. 에너지는 두 매체 사이에서 전달되거나 다른 형태의 에너지로 변환될 수 있습니다.

열 공학의 측면
열 공학에는 열역학, 액체 역학, 열 및 물질 전달이 포함됩니다. 이 지식은 거의 모든 기계를 작동할 때 중요합니다. 시스템은 기계 요소 및 전기 회로에서 열 축적을 경험합니다. 이 열은 방향을 바꾸지 않으면 시스템을 손상시킬 수 있습니다. 열 엔지니어는 장치의 내부 온도를 조절하기 위해 팬 또는 액체 순환기를 포함하도록 설계하기 위해 노력합니다. 컴퓨터와 자동차 배터리는 이 원리가 작동하는 두 가지 예입니다.

열역학
열역학은 생산, 저장, 이동 및 전환을 포함한 에너지 과학입니다. 물리학과 공학의 한 분야인 열역학은 일, 열, 에너지가 시스템에 미치는 영향을 설명합니다. 열역학을 이해하려면 에너지는 생성되지 않고 소멸될 뿐 그 형태만 변할 뿐이라는 에너지 보존에 관한 과학적 법칙을 이해하는 것이 중요합니다. 에너지는 열역학에서 열 전달을 통해 이를 수행합니다.

유체 역학
유체 역학은 액체, 가스 및 플라즈마와 관련이 있으며, 여기에는 작용 방식과 적용되는 힘에 반응하는 방식이 포함됩니다. 이 범주는 유체 정역학과 유체 역학으로 나눌 수 있습니다. 유체 정역학은 유체가 정지해 있는 반면 유체 역학은 유체 흐름을 처리합니다. 유체 역학은 중요한 연구 분야이며 대부분의 산업 공정, 특히 열 전달과 관련된 공정에 포함됩니다.

열 전달 및 물질 전달
열 엔지니어는 시스템 간의 열 생성, 활용, 변환 및 교환과 관련된 열 전달을 연구합니다. 열 전달은 다음과 같은 여러 메커니즘으로 나뉩니다.

열전도: 확산이라고도 하는 열전도는 한 시스템이 다른 시스템이나 그 주변과 다른 온도에 있을 때 두 시스템 사이에서 입자의 운동 에너지를 직접 교환하는 것입니다.
열 대류: 열 대류는 한 영역에서 다른 영역으로 질량 이동을 포함합니다. 유체 내부의 물질이 움직일 때 대량의 유체가 열을 전달할 때 발생합니다.
열 복사: 열 복사는 시스템 간에 물질이 존재할 필요 없이 전자기 복사에 의한 열 전달입니다. 햇빛은 방사선의 좋은 예입니다.

열 공학은 어떻게 작동합니까?
많은 가공 공장에서는 열 전달을 활용하는 기계를 사용합니다. 열 엔지니어는 기계 작동을 위해 적절한 양의 에너지가 전달되도록 할 책임이 있습니다. 에너지가 너무 많으면 구성 요소가 과열되어 고장날 수 있습니다. 에너지가 너무 적으면 전체 기계가 정지될 수 있습니다.

열 전달을 사용하고 열 엔지니어가 필요할 수 있는 일부 시스템은 다음과 같습니다.

연소 엔진
압축 공기 시스템
컴퓨터 칩을 포함한 냉각 시스템
열교환기
HVAC
공정 소성 히터
냉동 시스템
태양열 난방
단열재
화력 발전소

열 엔지니어는 어떤 일을 하나요?
열 엔지니어는 열역학에 대한 배경 지식을 사용하여 기계 시스템을 생성, 유지 또는 수리합니다. 시스템은 일반적으로 다른 형태의 에너지로 또는 다른 형태의 에너지에서 열 에너지를 전달하는 프로세스를 포함합니다. 열은 일반적으로 액체 또는 기체와 같은 유체를 통해 전달되므로 유체 역학에 대한 풍부한 지식이 중요합니다.

그들은 또한 비행기 엔진이나 산업용 히터와 같은 매우 큰 규모에서 전자 제품과 같은 매우 작은 규모에 이르기까지 다양한 규모의 시스템에서 작동합니다. 때때로 열 엔지니어는 완성된 시스템을 실제로 구축하거나 수리하기보다는 이론적인 프로젝트를 수행합니다. 활동 및 책임에는 다음이 포함될 수 있습니다.