Principio di funzionamento dello scambiatore di calore a fascio tubiero

Processo di trasferimento del calore
In uno scambiatore di calore a fascio tubiero, due fluidi con temperature diverse scorrono rispettivamente nel lato tubi e nel lato mantello. Il fluido ad alta temperatura trasferisce il calore al fluido a bassa temperatura attraverso la parete del tubo. Il trasferimento di calore avviene principalmente per conduzione e convezione. Sulla parete del tubo, il calore viene trasferito dal lato ad alta temperatura al lato a bassa temperatura per conduzione termica; mentre nel fluido interno al tubo e al mantello il calore viene trasferito per convezione.
Distribuzione della temperatura e differenza di temperatura di scambio termico
Quando lo scambiatore di calore funziona in modo stabile, la temperatura del fluido cambierà gradualmente lungo la direzione del flusso del fluido lato tubo e lato mantello. Per uno scambiatore di calore che funziona in controcorrente (ovvero, le direzioni del flusso dei fluidi lato tubo e lato mantello sono opposte), la differenza di temperatura di trasferimento di calore è relativamente grande durante il processo di trasferimento di calore e una grande quantità di trasferimento di calore può essere ottenuta in condizioni una piccola area di scambio termico. Nel funzionamento in parallelo (le direzioni del flusso dei fluidi lato tubo e lato mantello sono le stesse), la differenza di temperatura di trasferimento di calore è maggiore all'estremità di ingresso e minore all'estremità di uscita, e la differenza di temperatura di trasferimento di calore complessiva è inferiore a quella di funzionamento in controcorrente.