HIGH-TEMPERATURE AND HIGH-PRESSURE HEAT EXCHANGER

A high gravimetric and volumetric power density heat exchanger is provided for high-temperature and high-pressure applications with counter-flowing hot and cold agents that enter via respective inlet headers, transit parallel and adjacent flow passages, and exit via respective outlet headers. One or more headers for conveying one of the substances may be situated within the flow of the other substance. Structures within the flow passages promote the transfer of heat while limiting pressure drop on one or both sides. The structures may include microscale pins, an array of pins (with specified aspect ratios and spacing), a lattice of interconnected pins, parallel ridges, and/or other features. Through an additive manufacturing process, the headers are monolithically integrated into the heat exchanger instead of being separately constructed and attached. La présente invention concerne un échangeur de chaleur à densité de puissance volumique et gravimétrique élevée prévu pour des applications à haute température et haute pression avec des agents chauds et froids à contre-courant qui entrent par l'intermédiaire de collecteurs d'entrée respectifs, circulent dans des passages d'écoulement parallèles et adjacents, et sortent par l'intermédiaire de collecteurs de sortie respectifs. Un ou plusieurs collecteurs pour transporter l'une des substances peuvent être situés à l'intérieur de l'écoulement de l'autre substance. Des structures à l'intérieur des passages d'écoulement favorisent le transfert de chaleur tout en limitant la chute de pression sur un côté ou les deux côtés. Les structures peuvent comprendre des broches à l'échelle microscopique, un ensemble de broches (avec des rapports d'aspect et un espacement spécifiés), un treillis de broches interconnectées, de crêtes parallèles interconnectées et/ou d'autres éléments interconnectés. Grâce à un processus de fabrication additive, les collecteurs sont intégrés de façon monolithique dans l'échangeur de chaleur au lieu d'être construits et fixés séparément.