طراحی حرارتی: سینک‌های حرارتی، ترموالکتریک‌ها، لوله‌های حرارتی، مبدل‌های حرارتی فشرده و سلول‌های خورشیدی ۲۰۲۲
Thermal Design: Heat Sinks, Thermoelectrics, Heat Pipes, Compact Heat Exchangers, and Solar Cells 2022

با مطالعه‌ی طراحی حرارتی، دریچه‌ای نو به سوی مهندسی حرارتی و ترمودینامیک بگشایید.

مهندسی حرارتی، شاخه‌ای تخصصی از مهندسی مکانیک است که بر حرکت و انتقال انرژی حرارتی بین دو محیط یا تبدیل آن به سایر اشکال انرژی تمرکز دارد. مهندسان حرارتی باید دانش قوی‌ای در ترمودینامیک و فرآیندهایی داشته باشند که انرژی تولید شده از منابع حرارتی را به انرژی شیمیایی، مکانیکی یا الکتریکی تبدیل می‌کنند. به همین دلیل، مهندسان حرارتی می‌توانند در صنایع بسیاری، به ویژه در خودروسازی، ساختمان‌سازی تجاری و صنعت تهویه مطبوع (HVAC) مشغول به کار شوند. مهندسان حرارتی اغلب در بخشی از کار خود باید سیستم فعلی را بهبود بخشند تا کارایی آن را افزایش دهند. بنابراین، باید از طیف گسترده‌ای از متغیرها آگاه بوده و با گستره‌ی وسیعی از سیستم‌ها آشنا باشند تا اطمینان حاصل کنند که کارشان از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است.

در این ویرایش جدید و به روز شده، طراحی حرارتی به تشریح سازوکارهای فیزیکی دستگاه‌های حرارتی استاندارد می‌پردازد و در عین حال فرمول‌های ضروری و مشتقات تفصیلی را برای درک عملی این حوزه به دانشجویان ارائه می‌دهد. این کتاب درسی، طراحی دستگاه‌های حرارتی را از طریق مدل‌سازی ریاضی، بهینه‌سازی گرافیکی و گه‌گاه شبیه‌سازی دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) بررسی می‌کند. علاوه بر این، اطلاعاتی در مورد دستگاه‌های حرارتی مهم مانند هیت سینک‌ها، ژنراتورها و کولرهای ترموالکتریک، لوله‌های حرارتی و مبدل‌های حرارتی به عنوان اجزای طراحی در سیستم‌های بزرگتر ارائه می‌دهد؛ مواردی که به طور فزاینده‌ای مهم و اساسی برای حوزه‌های متعددی مانند خنک‌سازی میکروالکترونیک، تبدیل انرژی سبز یا حرارتی، و کنترل و مدیریت حرارتی در فضا هستند.

خوانندگان ویرایش دوم طراحی حرارتی موارد زیر را نیز خواهند یافت:

• فصل جدیدی در مورد ترموالکتریک که منعکس کننده آخرین فناوری مدرنی است که اخیراً توسعه یافته است.
• مسائل و مثال‌های بیشتر برای کمک به روشن شدن نکات در سراسر کتاب.
• مجموعه‌ای از پیوست‌ها، از جمله اضافات جدید، که شامل جزئیات بیشتر در مورد موضوعات تحت پوشش در کتاب، آموزش‌هایی برای کاربردها و کارهای محاسباتی است.
• یک راهنمای حل مسائل که در وب‌سایت همراه کتاب ارائه شده است.

طراحی حرارتی یک مرجع مفید برای مهندسان و محققان در مهندسی مکانیک، و همچنین دانشجویان کارشناسی ارشد و دکتری در مهندسی مکانیک است.

Discover a new window to thermal engineering and thermodynamics through the study of thermal design

Thermal engineering is a specialized sub-discipline of mechanical engineering that focuses on the movement and transfer of heat energy between two mediums or altered into other forms of energy. Thermal engineers must have a strong knowledge of thermodynamics and the processes that convert generated energy from thermal sources into chemical, mechanical, or electrical energy — as such, thermal engineers can be employed in many industries, particularly in automotive manufacturing, commercial construction, and the HVAC industry. As part of their job, thermal engineers often have to improve a current system to make it more efficient, and so must be aware of a wide array of variables and familiar with a broad sweep of systems to ensure the work they do is economically viable.

In this significantly updated new edition, Thermal Design details the physical mechanisms of standard thermal devices while integrating essential formulas and detailed derivations to give a practical understanding of the field to students. The textbook examines the design of thermal devices through mathematical modeling, graphical optimization, and occasionally computational-fluid-dynamic (CFD) simulation. Moreover, it presents information on significant thermal devices such as heat sinks, thermoelectric generators and coolers, heat pipes, and heat exchangers as design components in larger systems — all of which are increasingly important and fundamental to numerous fields such as microelectronic cooling, green or thermal energy conversion, and thermal control and management in space.

Readers of the Second Edition of Thermal Design will also find:

• A new chapter on thermoelectrics that reflects the latest modern technology that has recently been developed
• More problems and examples to help clarify points throughout the book
• A range of appendices, including new additions, that include more specifics on topicscovered in the book, tutorials for applications, and computational work
• A solutions manual provided on a companion website

Thermal Design is a useful reference for engineers and researchers in me chanical engineering, as well as senior undergraduate and graduate students in mechanical engineering.