Cuốn sách được cấu trúc thành ba phần: Bộ trao đổi nhiệt vật liệu thay đổi pha (PCM), Phương pháp mô hình hóa và Nhiệt động lực học vật liệu. Trong Phần 1, hai chương khám phá các nguyên tắc và ứng dụng của PCM, tập trung vào vai trò của chúng trong việc tăng cường quản lý nhiệt và lưu trữ năng lượng.

Nhu cầu năng lượng để đáp ứng các nhu cầu và dịch vụ cơ bản của người dân trên toàn thế giới ngày càng tăng cũng như chi phí kinh tế liên quan đến sản xuất năng lượng. Vì vậy, điều cần thiết là phải nhấn mạnh đến các hệ thống thu hồi năng lượng để cải thiện khả năng truyền nhiệt trong các quá trình nhiệt.

Ống dẫn nhiệt được coi là một giải pháp tản nhiệt hiệu quả, đặc biệt trong các ứng dụng có dòng nhiệt cao và trong các tình huống có sự kết hợp giữa tải nhiệt không đồng đều, luồng không khí hạn chế qua các bộ phận tạo nhiệt và hạn chế về không gian hoặc trọng lượng. Cuốn sách này nhằm mục đích khám phá một số tiến bộ gần đây về ống dẫn nhiệt và ứng dụng của chúng trong hệ thống nhiệt.

Tính toán truyền nhiệt trong các khía cạnh khác nhau của ứng dụng kỹ thuật là cần thiết để hỗ trợ thiết kế kỹ thuật của thiết bị trao đổi nhiệt. Giảm thiểu thời gian tính toán là một nhiệm vụ đầy thách thức mà các nhà nghiên cứu và người dùng phải đối mặt. Phương pháp tính toán trong một số lĩnh vực ứng dụng được đưa vào cuốn sách này, chẳng hạn như phân tích vi phân thu hồi nhiệt bằng CFD trong dãy ống, gia nhiệt và thông gió của thiết bị và phương pháp giải phân tích các vấn đề phi tuyến. Phân tích số là điều kiện tiên quyết trong thiết kế và sản xuất thiết bị trao đổi nhiệt.

Trong bối cảnh khủng hoảng năng lượng do sự phát triển nhanh chóng của các ngành công nghiệp, việc truyền nhiệt hiệu quả có thể đóng vai trò quan trọng trong việc tiết kiệm năng lượng. Các ngành công nghiệp, thiết bị gia dụng, giao thông vận tải, văn phòng, v.v., tất cả đều phụ thuộc vào thiết bị trao đổi nhiệt. Xem xét điều này, cuốn sách đã kết hợp các chương khác nhau về hiện tượng truyền nhiệt, các cuộc điều tra truyền nhiệt phân tích và thực nghiệm, tăng cường truyền nhiệt và các ứng dụng.

Xử lý nhiệt và kỹ thuật bề mặt được coi là những yếu tố quan trọng trong thiết kế và sản xuất các thành phần chiến lược trong nhiều lĩnh vực thị trường và ngành công nghiệp khác nhau bao gồm vận tải hàng không, đường biển và đường bộ, sản xuất năng lượng, khai khoáng, quốc phòng hoặc nông nghiệp. Cuốn sách này cung cấp một bản tóm tắt rộng về những phát triển toàn cầu gần đây trong ứng dụng xử lý nhiệt và nhiệt hóa học để sửa đổi cấu trúc vi mô và tính chất của nhiều loại vật liệu kỹ thuật. Mặc dù không có phân vùng chính thức nào của cuốn sách, các chương trình đại diện cho hai lĩnh vực ứng dụng khác nhau của xử lý nhiệt.

Cuốn sách này là kết quả của một Số đặc biệt liên quan đến tiến bộ mới nhất về nhiệt động lực học của các hệ thống và quy trình máy móc kể từ công trình báo trước của Carnot.

Cuốn sách bao gồm 14 chương được chia thành bốn phần. Trong phần đầu tiên, các bài toán dẫn nhiệt ngược được thảo luận. Hai chương đầu tiên của phần thứ hai dành cho việc xây dựng các giải pháp phân tích của các bài toán dẫn nhiệt phi tuyến tính. Trong hai chương cuối cùng của phần này, các giải pháp dạng sóng được đạt được. Phần thứ ba dành cho các hiệu ứng kết hợp của dẫn nhiệt và tương tác điện từ trong plasma hoặc trong biến dạng đàn hồi vật liệu nhiệt điện và thủy động lực học. Hai chương trong phần cuối cùng dành cho các phương pháp số để giải các bài toán dẫn nhiệt.

Nhu cầu năng lượng để đáp ứng nhu cầu và dịch vụ cơ bản của người dân trên toàn thế giới ngày càng tăng cũng như chi phí kinh tế liên quan đến sản xuất năng lượng. Vì vậy, điều cần thiết là phải nhấn mạnh đến khả năng thu hồi năng lượng của hệ thống để cải thiện khả năng truyền nhiệt trong quá trình xử lý nhiệt.

Khi tỷ lệ năng lượng tái tạo trong lưới điện tăng lên, hoạt động truyền thống dựa vào nhiệt của các nhà máy nhiệt điện kết hợp (CHP) sẽ đạt đến giới hạn. Lưu trữ nhiệt là cần thiết để CHP hoạt động linh hoạt. Cuốn sách này đề xuất ba phương pháp mới để sử dụng lưới sưởi làm nơi lưu trữ nhiệt bằng cách khai thác động lực nhiệt của nó.