Issiqlik almashinuvchilarining termodinamika tamoyillari

Keling, oddiy matematikadan foydalangan holda asosiy tushunchalardan boshlaylik. Issiqlik uzatishni (HT) boshqaradigan asosiy tenglama Q Nyutonning sovutish qonuni bo'lib, Q=h × S × DT bilan berilgan, bu erda h - umumiy issiqlik uzatish koeffitsienti va S - mavjud sirt maydoni.
Umumiy issiqlik uzatish koeffitsienti h issiqlik o'tkazuvchanligiga turli qarshiliklarni, masalan, o'tkazuvchanlik, konveksiya va nurlanishni hisobga oladi. Bu materiallarning issiqlik o'tkazuvchanligiga, devorlarning qalinligiga va suyuqliklarning oqim tezligiga bog'liq.
Issiqlik almashinuvchilari termodinamikaning birinchi qonuni bilan ifodalangan energiyani tejash printsipidan foydalanadilar. Ushbu qonunda aytilishicha, tizimga kiradigan energiya undan chiqadigan energiyaga teng bo'lishi kerak. Issiqlik almashtirgichda issiq suyuqlikdan issiqlik sifatida uzatiladigan energiya sovuq suyuqlik olgan energiyaga teng.
Har xil turdagi issiqlik almashinuvchilari issiqlik uzatishni optimallashtirish uchun o'ziga xos oqim naqshlaridan foydalanadilar. Masalan, parallel oqimli issiqlik almashtirgichda ikkala suyuqlik ham bir uchidan kiradi, issiq va sovuq suyuqliklar bir-biriga parallel ravishda harakatlanadi, natijada almashtirgich uzunligi bo'ylab DT asta-sekin kamayadi. Qarama-qarshi oqim issiqlik almashtirgichida issiq va sovuq suyuqliklar qarama-qarshi tomonlarga kirib, DT ni maksimal darajada oshiradi va uzatishni kuchaytiradi.