Das Funktionsprinzip eines Wärmetauschers basiert im Wesentlichen auf zwei grundlegenden Wärmeübertragungsmechanismen: Leitung und Konvektion. Unter Leitungswärmeübertragung versteht man den Prozess der Wärmeübertragung innerhalb eines Objekts durch molekulare Vibration. Konvektionswärmeübertragung ist der Prozess der Wärmeübertragung innerhalb einer durchströmten Flüssigkeit. In praktischen Anwendungen existieren diese beiden Wärmeübertragungsmechanismen häufig nebeneinander und beeinflussen sich gegenseitig. Beispielsweise kann in einem Rohrbündelwärmetauscher Wärme durch die Rohrwände geleitet werden, während die Flüssigkeit im Inneren der Rohre Wärme durch Konvektion überträgt.
Bei der Konstruktion und Herstellung von Wärmetauschern müssen deren tatsächliche Einsatzszenarien und Betriebsbedingungen berücksichtigt werden. Beispielsweise müssen Wärmetauscher für die Lebensmittelverarbeitung den Lebensmittelsicherheitsstandards entsprechen, während Wärmetauscher für die chemische Industrie rauen Bedingungen wie chemischer Korrosion sowie hohen Temperaturen und Drücken standhalten müssen. Daher sind die Auswahl geeigneter Wärmetauscher und die Gestaltung des Herstellungsprozesses von entscheidender Bedeutung für die Verbesserung der Effizienz, Sicherheit und Zuverlässigkeit der Ausrüstung.
