हीट एक्सचेंजरच्या कामाच्या तत्त्वांचे तपशीलवार स्पष्टीकरण (आकृतीसह)

उष्मा एक्सचेंजरचे मूलभूत तत्त्व म्हणजे उष्णता वाहक आणि संवहन वापरून उच्च-तापमान द्रवपदार्थापासून कमी-तापमान द्रवपदार्थात-सामान्यत: दोन-थेट संपर्क न करता उष्णता हस्तांतरित करणे.
 उच्च-तापमान द्रव उष्णता सोडते, जी उष्णता विनिमय भिंतीद्वारे हस्तांतरित केली जाते.
 उष्णता धातूच्या भिंतीद्वारे (किंवा उष्णता विनिमय माध्यम) चालविली जाते.
 कमी-तापमानाचा द्रव उष्णता शोषून घेतो, परिणामी तापमानात वाढ किंवा घट होते.
 संपूर्ण प्रक्रिया थर्मोडायनामिक्सच्या दुसऱ्या नियमाचे पालन करते, ज्याद्वारे उष्णता उत्स्फूर्तपणे उच्च तापमानापासून कमी तापमानाकडे वाहते.

द्रव प्रवाहाच्या दिशेवर आधारित, उष्णता एक्सचेंजर्ससाठी तीन प्राथमिक प्रवाह नमुने आहेत:
सह
 काउंटर-वर्तमान प्रवाह (काउंटर-प्रवाह): दोन द्रव विरुद्ध दिशेने वाहतात, उच्च उष्णता हस्तांतरण कार्यक्षमता देतात.
 क्रॉस-प्रवाह: दोन द्रव एकमेकांना लंबवत प्रवाहित करतात; हे कॉन्फिगरेशन कॉम्पॅक्ट आणि मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते.
 यापैकी, काउंटर-वर्तमान व्यवस्था औद्योगिक अनुप्रयोगांमध्ये वारंवार वापरली जाते जेथे उच्च कार्यक्षमता आवश्यक असते.

उष्णता हस्तांतरण प्रक्रियेचे सामान्यतः उष्णता हस्तांतरणाचे मूलभूत समीकरण वापरून वर्णन केले जाऊ शकते.

मूलभूत उष्णता हस्तांतरण समीकरण:
Q=U × A × ΔTlm

कुठे:

प्रश्न: उष्णता हस्तांतरण दर (W)
U: एकूण उष्णता हस्तांतरण गुणांक (W/m²·K)
A: उष्णता हस्तांतरण क्षेत्र (m²)
ΔTlm: लॉगरिदमिक सरासरी तापमान फरक
समीकरण नोट्स:
U किंवा A वाढल्याने उष्णता हस्तांतरण क्षमता लक्षणीयरीत्या वाढू शकते.
तापमानातील मोठ्या फरकामुळे उष्णता हस्तांतरणासाठी मजबूत प्रेरक शक्ती निर्माण होते.