Теплообмінник - це універсальний пристрій, який дозволяє обміняти теплоти між холодними та гарячими рідинами для задоволення різних потреб у виробництві промисловості. Як універсальний теплообмінний пристрій, теплообмінники широко використовуються в багатьох галузях, таких як хімічна інженерія, аерокосмічна, мікроелектроніка, металургія, комунікація та потужність.
У 1774 р. Ватт завершив перетворення парової машини, відокремив процес конденсації від тіла та виготовив перший теплообмінник, який використовується для конденсації. Розвиток теплообмінників має історію понад 240 років! Завдяки прогресу теоретичних технологій та виробничих процесів, теплообмінники перетворилися від найдавніших кількох чавунних труб до пластини теплообмінників, оболонки та трубки, мікроканальних теплообмінників, друкованих теплообмінників, підходящих для різних сценаріїв.
Згідно з принципом роботи, теплообмінники зазвичай можна розділити на три типи: один - теплообмінник типу розділу, де холодні та гарячі рідини протікають з обох боків твердої середовища без контакту, а тепло передається між холодною та гарячою рідиною через твердий, також відомий як поверхневий теплообмінник. Теплообмінники з оболонки та трубки та теплообмінники пластини - це форма теплопередачі; Другий тип - це гібридний теплообмінник, який передбачає контакт і змішування холодних та гарячих рідин для досягнення теплопередачі. Він також відомий як контактний теплообмінник і зазвичай використовується в охолоджувальних вежах та деараторах у системах виробництва електроенергії; Третій тип - це регенеративний теплообмінник, який досягає передачі тепла, періодично протікаючи холодні та гарячі рідини через корпус теплового зберігання. Він також відомий як регенеративний теплообмінник, такий як обертальний підігрівач повітря.
В останні десятиліття споживання енергії у світі різко збільшилось, а підвищення технології тепловіддачі для теплообмінників поступово стала поле гарячої дослідниць, відіграючи важливу роль у енергозбереженні, захисті навколишнього середовища та зниженню витрат. Підвищена технологія тепловіддачі теплообмінників може бути розділена на два типи: активна посилена теплопередача та пасивна посилена теплопередача. Активне вдосконалення стосується застосування додаткового введення енергії до системи теплопередачі для досягнення посиленої передачі тепла, наприклад, застосування періодичних коливань до пристрою, застосування статичних електричних або магнітних полів до системи тощо. Активна передача тепла збільшує складність системи, знижує надійність та обмежує застосовність через необхідність додаткового обладнання. Пасивна посилена теплопередача стосується досягнення посиленого ефекту передачі тепла, змінюючи структуру теплообмінника для зміни стану потоку, не покладаючись на зовнішню енергію. Пасивна посилена теплопередача може досягти підвищення теплопередачі без НЕЕД для зовнішніх сил, покладаючись лише на часткові структурні модифікації, що робить його ключовим напрямком для подальших досліджень посиленої передачі тепла