La détermination de la distribution de température dans un échangeur de chaleur implique la recherche d'une expression mathématique précise connue sous le nom de solution analytique de l'équation de conduction. Ces solutions ne sont toutefois viables que pour des géométries et des conditions limites simples. La complexité de la géométrie de l'échangeur de chaleur ou des conditions limites dans les cas pratiques rend souvent les solutions analytiques inaccessibles. Des solutions analytiques peuvent être dérivées pour des géométries simples, comme un problème de conduction thermique 1D dans une tige.
Dans les scénarios où l'échangeur de chaleur présente des géométries et des conditions limites plus complexes, des méthodes numériques sont utilisées pour résoudre l'équation de conduction. Ces méthodes numériques fournissent des solutions complètes pour les processus d'échange de chaleur 1D, 2D ou 3D, en tenant compte de la dépendance temporelle. En utilisant des méthodes numériques, les ingénieurs peuvent acquérir une compréhension plus approfondie du processus de transfert de chaleur au sein du système, ce qui permet de traiter avec précision des géométries et des conditions limites plus complexes.
