看3D打印如何助力逆流热

几十年来，热交换器一直用于将热能从一种流体传递到另一种流体。流体既可以是液体，也可以是气体，或者一种可以是液体，另一种可以是气体，例如空气。热交换器广泛用于各种行业和应用 – 从汽车散热器到航空航天应用，如引擎油冷却和喷气燃料预热，再到发电和计算的各种应用。而3D打印技术正以其独特的工艺特点在改变热交换器和散热器的设计与制造方式。

替代钎焊，更随形的管道制造

在约束流热交换器中，根据两种流体的流动布置，有三种主要的热交换器分类。在横流式热交换器中，热流体和冷流体通过热交换器大致彼此垂直地行进。在平行流热交换器中，两种流体在同一端进入热交换器，并且彼此平行地行进到另一端。在逆流热交换器中，两种流体从相对的两端进入热交换器。

提高热交换器效率的一种方法是增加流体流过的通道的数量，并减小通道的尺寸。对于给定的热交换器长度，小通道尺寸使得能够将热能从热流体更完全地传递到冷流体。所以说热交换器的设计本质上是以行和列排列的立方体通道矩阵，其中行和列的数量为数百，在这种复杂的热交换器结构中，尽管逆流装置的效率优点是可取的，但直到现在制造这种设计充满挑战的。

3D打印技术能够制造逆流热交换器中的交替通道，而对于传统制造技术来说这基本是不可能实现的。交替通道的逆流设计提供最大的热交换器效率，这使得热交换器的尺寸和质量最小化，并且流体流速降低。

3D打印在散热器的制造方面当前主要存在几种思路：一种是文中所提到的替代钎焊并结合相变材料的使用，一种是实现十分复杂的几何形状。实现十分复杂的几何形状方面例如双曲线交叉缠绕的应用，当然更为典型的是点阵结构的应用。

可以说，在以增材思维为主导的正向设计方面，热交换器和散热器方面，正在发生产品设计层面上的不断的创新，这些创新将以商业化实现的方式提高人类热管理的效率和能力。