熱工程師可以設計方法將熱量從機器的機械部件中轉移出去設計加熱和冷卻系統。這些系統可以是小型的,如計算機或電子設備中的系統,也可以是大型的,如建筑物或飛機中的系統。流體或氣體通常被用來在系統中傳遞熱量,使其保持在最佳溫度
熱工程師是利用熱力學知識設計和建造傳遞熱量或能量的系統的專家對熱力學有很好的理解,即研究熱量如何在一個系統中流動,對于熱工來說是必不可少的。不同的流體、液體和固體材料以不同的方式傳遞熱量。在設計或建造傳熱系統時,工程師們會考慮到所用的各種材料。實驗和模擬通常會給工程師們提供大量關于熱量在整個系統中傳遞的信息這些系統的實際設計和構造,或者它們在本質上更具理論性。熱力學中經常使用計算機模型和模擬來預測系統對溫度變化的反應,無論變更是由外部來源還是內部過程引起的。可以雇傭工程師在復雜系統的開發過程中提供分析和建議。熱工程師也可以與熱量向或從其他類型的能量轉移熱量、運動,電活動和化學變化可以相互轉化,這可能是理想的,也可能是工程師需要抵消的效果。工程師可以設計方法將熱量從機器的機械部分轉移出去,這樣機器運動產生的熱量不會損壞機器。電能也可能是由于系統溫度升高而產生的,根據系統的性質,可能需要加以控制或對抗。
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