역류 교환이란 무엇입니까?

역류 교환은 유체 본체 사이의 열적 또는 화학적 전달의 매우 효율적이고 자연적으로 발생하는 현상입니다. 이 공정은 열의 경우 전도성 표면을 통해 또는 화학적 교환의 경우 부분 투과성 막을 통해 발생합니다. 역류 교환에서, 공여체와 수용자 유체는 항상 반대 방향으로 흐르며, 이는 프로세스의 효율과 이름 모두에 적합합니다. 역류 교환은 포유류 신장, 조류 폐 및 어류 아가미와 같은 많은 생물학적 시스템에서 발견되며 일반적으로 사용되는 산업용 화학 및 열 전달 시스템입니다. 유사한 시스템은 덜 효과적인 동시 교환 과정으로 같은 방향으로 흐르는 유체 사이의 전달을 특징으로합니다.

유동 유체 사이의 열 에너지 또는 부유 물질의 교환은 자연과 산업 모두에서 흔한 현상입니다. 이러한 전류 흐름 교환은 동시 및 역류의 두 그룹으로 나눌 수 있습니다. 둘 다 전도성 표면 또는 반투과성 막을 통해 인접한 용기에 흐르는 유체 사이에 열 또는 현탁 화학 물질을 교환하는 것을 포함합니다. 유체가 공유 영역을 가로 질러 흐를 때 열과 화학 물질은 평형에 도달 할 때까지 자연적으로 고농도에서 저농도로 흐릅니다. 역류 교환 방법이 두 가지 중 더 효과적인 것은 원소 전달의 특성입니다.

물고기의 아가미에서 산소 전달 과정은 역류 교환의 이점의 좋은 예입니다. 산소가 부족한 혈액이 산소가 풍부한 물의 반대 흐름을 만나면 산소가 물 밖으로 나와 혈류로 확산되기 시작합니다. 이로 인해 물의 산소 농도가 떨어지고 혈액의 산소 농도가 상승합니다. 흐름 방향이 반대라는 사실 때문에 혈액은 항상 더 높은 농도의 산소로 물 위로 흐르고 흐름이 분기 될 때까지 교환이 계속됩니다. 그러나, 동시 흐름에서, 두 유체는 동일한 방향으로 흐르고 농도 사이의 관계는 신속하게 평형에 도달하여 효과적으로 교환을 중지시킨다.

이는 동시 변형과 달리 역류 교환 시스템은 효율을 높이기 위해 전체 교환 영역에서 관련 요소를 계속 전송한다는 것을 의미합니다. 이 효율은 일반적으로 공여체 흐름과 동일한 농도의 열 또는 화학 물질로 시스템을 빠져 나가는받는 사람 흐름으로 100 %의 전달 값을 허용합니다. 그러나 동시 이체에 대해서도 동일하게 말할 수는 없지만 평균 전송 값은 50 %의 영역에서 실행됩니다. 이는 역류 교환 방법이 재생 열 교환과 같은 산업 공정 및 신장 및 폐 기능을 포함한 생물학적 전달 방법에 적합하게 만듭니다.