Термодинамички принципи измењивача топлоте

Почнимо са кључним концептима користећи једноставну математику. Основна једначина која регулише пренос топлоте (ХТ) К је Њутнов закон хлађења, дат са К=х × С × ΔТ где је х укупан коефицијент преноса топлоте, а С расположива површина.
Укупан коефицијент преноса топлоте х узима у обзир различите отпоре преносу топлоте, као што су проводљивост, конвекција и зрачење. Зависи од топлотне проводљивости материјала, дебљине зидова и протока течности.
Измењивачи топлоте користе принцип очувања енергије, представљен првим законом термодинамике. Овај закон каже да енергија која улази у систем мора бити једнака енергији која га напушта. У случају измењивача топлоте, енергија која се преноси као топлота из врућег флуида једнака је енергији коју добија хладни флуид.
Различити типови измењивача топлоте користе специфичне обрасце протока како би оптимизовали пренос топлоте. На пример, у измењивачу топлоте са паралелним протоком, оба флуида улазе на једном крају, а топла и хладна течност путују паралелно једна са другом, што резултира постепеним смањењем ΔТ дуж дужине измењивача. У противточном измењивачу топлоте, топли и хладни флуиди улазе у супротне крајеве, максимизирајући ΔТ и побољшавајући пренос.