Soojusjaotuse

Soojusjaotuse ehk soojusenergia jaotumise mõiste kirjeldab, kuidas soojust levib ja jaotub süsteemis või keskkonnas ning kuidas erinevad osad võivad olla erinevas temperatuuris. See on keskne teema nii materjaliteaduses, inseneriteadustes kui ka arhitektuuris, kus soovitakse kontrollida energiakulu ja luua mugavaid elutingimusi.

Soojusjaotust võivad põhjustada kolm põhimehhanismi: konduktiivne soojusjuhtivus (soojus liigub läbi aines sisemiste sidemete ja elektronide vahelt), konvektsiooniline (soojus kantakse vedeliku või gaasi liikumisega) ning kiirgus (soojus kandub elektromagnetlainete kaudu). Konduktiivne ja konvektsiooniline jaotumine sõltuvad materjali soojusjuhtivusest, tihedusest ja geomeetriast ning piirangutingimustest. Kiirgus sõltub pinnakatvuste emissiivsusest ja temperatuurierinevusest.

Soojusjaotuse kontroll ja optimeerimine on oluline hoonete energiataluvuses, kus isolatsioon, õhuvahe ja soojusvahetus ning radiaatorite või põrandaküttesüsteemide paigutus mõjutavad tarbitavat energiat. Tööstuses kasutatakse soojusjaotust protsesside juhtimises ja efektiivse soojusvahetuse tagamisel.

Mõõtmine ja modelleerimine hõlmab termopaaride ja termistoride kasutamist temperatuuride mõõtmiseks, termograafiat ning matemaatilisi ja arvutuslikke meetodeid, nagu Fourieri seadust põhinevad analüüsid ning arvutuslik vedeliku dünaamika (CFD) ja lõpliku elementide meetod (FEM).