Karşı akım değişimi, akışkan gövdeleri arasında yüksek derecede verimli, doğal olarak oluşan bir termal veya kimyasal transfer olgusudur. Bu işlem, ısı durumunda iletken bir yüzey veya kimyasal değişim durumunda kısmen geçirgen bir membran üzerinden gerçekleşir. Ters akım değişimlerinde, donör ve alıcı sıvı her zaman ters yönde akar, bu da süreci hem verimliliğini hem de adını veren bir özelliktir. Karşı akım değişimi, memeli böbrekleri, kuş ciğerleri ve balık solungaçları gibi birçok biyolojik sistemde bulunur ve yaygın olarak kullanılan endüstriyel kimyasal ve termal transfer sistemidir. Benzer bir sistem, daha az etkili olan ve aynı yönde akan sıvılar arasındaki transferleri içeren eş zamanlı değişim işlemidir.
Akan sıvılar arasında termal enerji ya da askıya alınmış maddelerin değişimi, hem doğa hem de endüstride yaygın bir olgudur. Bu mevcut akış değişimleri iki gruba ayrılabilir: eşzamanlı ve ters akım. Her ikisi de, sırasıyla iletken yüzeyler veya yarı geçirgen membranlar aracılığıyla bitişik kaplarda akan sıvılar arasında ısı veya asılı kimyasal madde değişimini içerir. Sıvılar ortak alanları boyunca akarken, ısı ve kimyasallar doğal olarak yüksek ila düşük konsantrasyon alanlarından dengeye ulaşılana kadar akar. Karşı akım değişim yöntemini ikisinin daha etkili kılan bu, temel transferin özelliğidir.
Bir balığın solungaçlarındaki oksijen transferi süreci, karşı akım değişiminin yararlarına güzel bir örnektir. Oksijen zayıf kan, karşı oksijen bakımından zengin su akışını karşıladığında, oksijen sudan ve kan akışına yayılmaya başlar. Bu sudaki oksijen konsantrasyonunun düşmesine ve kandaki kanın yükselmesine neden olur. Akış yönlerinin zıt olması nedeniyle, kan her zaman daha yüksek oksijen konsantrasyonlu su üzerinde akacak ve akışlar ayrılıncaya kadar değişim devam edecektir. Bununla birlikte, eşzamanlı akışlarda, iki sıvı aynı yönde akar ve konsantrasyonlar arasındaki ilişki hızlı bir şekilde dengeye ulaşır ve böylece değişimin etkili bir şekilde durdurulması sağlanır.
Bu, eşzamanlı varyantın aksine, karşı akım değişim sistemlerinin daha yüksek verimlilik için ilgili elemanı tam değişim alanı üzerinden transfer etmeye devam ettiği anlamına gelir. Bu verim, alıcı akışının, donör akışınınkiyle aynı ısı veya kimyasal konsantrasyonuyla sistemden çıkmasıyla genellikle% 100'lük transfer değerlerine izin verir. Bununla birlikte, aynı anda yapılan borsalar için söylenemez, ancak ortalama transfer değerleri% 50 bölgede çalışıyor. Bu ters akım değişim yöntemini rejeneratif ısı değişimi gibi endüstriyel işlemlere ve böbrek ve solunum fonksiyonlarını içeren biyolojik transfer yöntemlerine uygun hale getirir.
