Apa itu pertukaran arus balasan?

Pertukaran arus balasan adalah fenomena transfer termal atau kimia yang sangat efisien antara tubuh fluida.Proses ini terjadi melalui permukaan konduktif dalam hal panas atau membran yang sebagian permeabel dalam kasus pertukaran kimia.Dalam pertukaran kontra, donor dan cairan penerima selalu mengalir dalam arah yang berlawanan, karakteristik yang meminjamkan proses efisiensinya dan namanya.Pertukaran kontra ditemukan di banyak sistem biologis seperti ginjal mamalia, paru -paru burung, dan insang ikan dan merupakan sistem transfer bahan kimia dan termal industri yang umum digunakan.Sistem yang serupa adalah proses pertukaran bersamaan yang kurang efektif dan fitur transfer antara cairan yang mengalir ke arah yang sama.

Pertukaran energi termal atau zat tersuspensi antara cairan yang mengalir adalah fenomena umum baik di alam maupun industri.Pertukaran aliran saat ini dapat dibagi menjadi dua kelompok: bersamaan dan berlawanan.Keduanya melibatkan pertukaran panas atau bahan kimia tersuspensi antara cairan yang mengalir di pembuluh yang berdekatan baik melalui permukaan konduktif atau membran semi-permeabel, masing-masing.Ketika cairan mengalir melintasi area bersama, panas dan bahan kimia secara alami mengalir dari area konsentrasi tinggi ke rendah sampai keseimbangan tercapai.Karakteristik transfer unsur inilah yang membuat metode pertukaran arus balik semakin efektif dari keduanya.

Proses transfer oksigen dalam insang ikan adalah contoh yang baik dari manfaat pertukaran arus balik.Ketika oksigen, darah miskin memenuhi aliran air kaya oksigen yang berlawanan, oksigen mulai menyebar keluar dari air dan ke dalam aliran darah.Hal ini menyebabkan konsentrasi oksigen dalam air turun dan dalam darah naik.Karena fakta bahwa arah aliran ditentang, darah akan selalu mengalir di atas air dengan konsentrasi oksigen yang lebih tinggi dan pertukaran akan berlanjut sampai aliran menyimpang.Namun, dalam aliran bersamaan, kedua cairan mengalir dalam arah yang sama dan hubungan antara konsentrasi dengan cepat mencapai keseimbangan, dengan demikian secara efektif menghentikan pertukaran.

Ini berarti bahwa tidak seperti varian bersamaan, sistem pertukaran arus balik terus mentransfer elemen yang relevan ke atas padaArea pertukaran penuh untuk efisiensi yang lebih besar.Efisiensi ini biasanya memungkinkan nilai transfer 100% dengan aliran penerima yang keluar dari sistem dengan konsentrasi panas atau bahan kimia yang sama seperti aliran donor.Namun, hal yang sama tidak dapat dikatakan dari pertukaran bersamaan, dengan nilai transfer rata -rata berjalan di wilayah 50%.Hal ini membuat metode pertukaran kontra yang sesuai untuk proses industri seperti pertukaran panas regeneratif dan metode transfer biologis termasuk fungsi ginjal dan paru.