Afin de réduire les pertes irréversibles de transfert de chaleur, la différence de température de transfert de chaleur des échangeurs de chaleur à basse température est faible, donc les échangeurs de chaleur doivent avoir une grande surface spécifique. En ingénierie, un échangeur de chaleur ayant une surface de transfert de chaleur de plus de 700 mètres carrés par mètre cube de volume est appelé un échangeur de chaleur compact. Les méthodes pour rendre les échangeurs de chaleur plus compacts sont les suivantes :
(1) Sélectionner et développer de nouveaux matériaux d'échangeurs de chaleur. Remplacer les matériaux à faible conductivité thermique par ceux à haute conductivité thermique pour améliorer le transfert de chaleur.
(2) Améliorer la forme géométrique de la surface d'échange thermique pour renforcer le transfert de chaleur par convection. Parmi eux, la forme géométrique des ailettes est d'une importance cruciale pour la performance de l'échangeur de chaleur compact. La recherche sur la performance des ailettes (telles que la performance de transfert de chaleur, la performance de résistance à l'écoulement, la résistance, etc.) est une partie importante de la recherche sur les échangeurs de chaleur compacts.
(3) La disposition des canaux d'écoulement est un autre facteur important affectant ses performances. Cela est dû au fait que dans les échangeurs de chaleur à flux multiple, la disposition des canaux d'écoulement affectera l'équilibre thermique local à l'intérieur de chaque canal, affectant ainsi les performances de l'échangeur de chaleur. Les échangeurs de chaleur compacts utilisent des surfaces de transfert de chaleur très compactes, et la forme de l'échangeur de chaleur a une grande surface frontale et une courte longueur de canal d'écoulement. Par conséquent, la disposition des canaux d'écoulement nécessite une précision extrêmement élevée.