میل به کاربردهای انتقال حرارتی، از ابتدا تا به امروز، بسیار زیاد بوده است. اصلی‌ترین زمینه‌هایی که این تکنیک پیشرفت کرده، تبرید و صنعت خودروسازی است که در مبدل‌های آن‌ها، از سطوح افزایش‌یافته استفاده می‌شود. امروزه رقابت شدیدی در این زمینه برای مبدل‌های حرارتی وجود دارد. باوجودآنکه هر مبدل حرارتی نماینده احتمالی برای کاربرد انتقال حرارت افزایش‌یافته است، احتمال‌های کاربردش می‌بایست آزمایش شود تا نتایج وفق پذیری و ارضا سنجیده شود.

   در زمان اولین آزمایش‌های مربوط به افزایش انتقال حرارت، سطح صاف (یا هموار) استفاده می‌شد. این سطح نیاز به هندسه سطح خاصی برای تولید hA بزرگ‌تر به ازای واحد سطح دارد. نسبت hA سطح انتقال حرارت افزایش‌یافته به سطح صاف، نسبت افزایش E_h نامیده می‌شود. بنابراین می‌توان نوشت:

E_h=hA/(hA)_p

   انتقال حرارت برای جریان متقابل دو سیال از رابطه زیر محاسبه می‌شود:

Q=UAΔT_m

   برای بهتر نشان دادن اثر افزایش، رابطه به فرم زیر درمی‌آید:

Q=(UALΔT_m)/L

   که L طول لوله است. در این رابطه L/UA مقاومت حرارتی کل به ازای واحد طول لوله است و از رابطه زیر محاسبه می‌شود:

L/UA=L/η₁h₁A₁+Lt_w/k_wA_m+L/η₂h₂A₂

   زیرنویس 1 و 2 مربوط به سیال 1 و 2 است. راندمان سطح با η نشان داده‌شده است. توان مبدل، ترم UA/L، می‌بایست افزایش یابد. کاهش مقاومت از سه روش زیر ممکن است:

1. کاهش اندازه: با نگه‌داشتن نرخ ثابت Q مبدل، طول مبدل کاهش یابد.
2. افزایش UA: که به دو طریق امکان‌پذیر است. کاهش Δt_m با نگه‌داشتن Q و طول ثابت و افزایش راندمان که نهایتاً منجر به کاهش هزینه هم می‌شود. روش دوم افزایش UA/L و نگه‌داشتن طول ثابت که باعث افزایش Q می‌شود.
3. کاهش توان پمپ برای گرمای یکسان: نیاز به‌سرعت های کمتر دارد.

جریان داخلی

   راهکارهای مختلفی برای افزایش h و انتقال حرارت است. برای مثال زبری سطح باعث افزایش h برای رسیدن به جریان مغشوش می‌شود. این امر از طریق ماشین‌کاری یا کارهای دیگر مانند سیم‌پیچ میسر می‌شود. همچنین هندسه می‌تواند دارای یک سطح پیچ‌خورده مانند پیچ پریودی باشد. افزودن فین یا دنده‌های مارپیچ نیز باعث افزایش h می‌شوند. جنبه‌های دیگری مانند افت فشار نیز باید برای محدودیت‌های توان پمپ یا فن در نظر گرفته شوند.