Un ingénieur thermique est un spécialiste qui utilise ses connaissances en thermodynamique pour concevoir et construire des systèmes de transfert de chaleur ou d’énergie. Ces ingénieurs ont souvent besoin d’une solide connaissance de la dynamique des fluides, car les liquides et les gaz sont généralement les supports à travers lesquels la chaleur est transférée. Dans le domaine du génie thermique, il existe un certain nombre d’autres domaines spécialisés. Les ingénieurs thermiques peuvent travailler avec de très petits systèmes, tels que ceux de l’électronique ou de très grands systèmes, tels que ceux des bâtiments ou des véhicules. De plus, on peut s’attendre à ce que cet ingénieur conçoive ou construise des systèmes qui transfèrent la chaleur vers ou depuis d’autres formes d’énergie.
Une responsabilité commune d’un ingénieur thermique est de concevoir des systèmes de chauffage et de refroidissement. Ces systèmes peuvent être petits, comme ceux que l’on trouve dans les ordinateurs ou l’électronique, ou grands, comme ceux que l’on trouve dans les bâtiments ou les avions. Des fluides ou des gaz sont souvent utilisés pour déplacer la chaleur autour du système afin qu’il reste à une température optimale.
Une bonne compréhension de la thermodynamique, l’étude de la façon dont la chaleur se déplace à travers un système, est essentielle pour un ingénieur thermique. Différents fluides, liquides et matériaux solides transfèrent la chaleur de différentes manières. Lors de la conception ou de la construction de systèmes de transfert de chaleur, les ingénieurs prennent en compte les différents matériaux utilisés. Les expériences et les simulations donnent souvent à ces ingénieurs de nombreuses informations sur la façon dont la chaleur se déplacera dans le système fini.
Les fonctions d’un ingénieur thermique peuvent impliquer la conception et la construction réelles de ces systèmes, ou elles peuvent être de nature plus théorique. Les modèles informatiques et les simulations sont souvent utilisés en thermodynamique pour prédire comment un système réagira aux changements de température, que les changements soient créés par des sources externes ou par des processus internes. Un ingénieur peut être employé afin de fournir des analyses et des conseils dans le développement de systèmes complexes.
Il est également possible pour un ingénieur thermique de travailler avec le transfert de chaleur vers ou depuis d’autres types d’énergie. La chaleur, le mouvement, l’activité électrique et le changement chimique peuvent être transformés l’un dans l’autre, ce qui peut être souhaitable ou un effet qui doit être contrecarré par un ingénieur. Un ingénieur peut concevoir des moyens d’éloigner la chaleur des pièces mécaniques d’une machine afin que la chaleur générée par le mouvement de la machine ne l’endommage pas. L’énergie électrique peut également être générée à partir d’une augmentation de la température d’un système, qui, selon la nature du système, peut devoir être exploitée ou contrée.