Топлообменникът е универсално устройство, което дава възможност за топлообмен между студени и горещи течности да задоволят различни нужди от индустриално производство. Като универсално устройство за топлообмен, топлообменниците се използват широко в много области като химическо инженерство, аерокосмическо пространство, микроелектроника, металургия, комуникация и мощност.
През 1774 г. Уат завършва трансформацията на парния двигател, отделя процеса на кондензация от тялото и произвежда първия топлообменник, използван за кондензация. Развитието на топлообменниците има история от повече от 240 години! С развитието на теоретичните технологии и производствените процеси, топлообменниците са се развили от най -ранните няколко чугунени тръби до топлообменници на плочи, топлообменници с черупки и тръби, топлообменници на микроканални топлообменници, топлообменници с топлообменни топлообменни тръби и други структурно разнообразни устройства за топлообмен, подходящи за различни сценарии на приложение.
Според принципа на работа, топлообменниците обикновено могат да бъдат разделени на три вида: един е топлообменникът тип прегради, където студените и горещите течности текат от двете страни на твърдата среда без контакт и топлината се прехвърля между студените и горещите течности през твърдото вещество, известно още като повърхностен топлообменник. Топлообменниците на черупката и тръбата и топлообменниците на плочите са тази форма на пренос на топлина; Вторият тип е хибриден топлообменник, който включва контакт и смесване на студени и горещи течности за постигане на пренос на топлина. Известен е още като контактна топлообменника и обикновено се използва при охлаждащи кули и деайератори в системите за производство на електроенергия; Третият тип е регенеративен топлообменник, който постига пренос на топлина чрез периодично течащи студени и горещи течности през термично тяло за съхранение. Известен е още като регенеративен топлообменник, като например ротационен въздух.
През последните десетилетия световната консумация на енергия рязко се увеличи и засилената технология за пренос на топлина за топлообменниците постепенно се превръща в гореща изследователска област, играеща важна роля в енергийното опазване, опазването на околната среда и намаляването на разходите. Подобрената технология за топлопреминаване на топлообменниците може да бъде разделена на два вида: активен засилен топлопренос и пасивен засилен топлопренос. Активното подобрение се отнася до прилагането на допълнителен вход на енергия в система за пренос на топлина за постигане на подобрен пренос на топлина, като например прилагане на периодични вибрации върху устройството, прилагане на статични електрически или магнитни полета към системата и др. Активният пренос на топлина увеличава сложността на системата, намалява надеждността и ограничава приложимостта поради необходимостта от допълнително оборудване. Пасивното засилено пренос на топлина се отнася до постигане на засилен ефект на топлопреминаване чрез промяна на структурата на топлообменника, за да се промени състоянието на потока, без да се разчита на външна енергия. Пасивното подобрено пренос на топлина може да постигне подобрение на топлопреминаването без NEЕд за външни сили, разчитайки само на частични структурни модификации, което го прави ключова посока за последващи изследвания на засилен топлопренос