การแลกเปลี่ยน countercurrent คืออะไร?

การแลกเปลี่ยนแบบ countercurrent เป็นปรากฏการณ์ที่มีประสิทธิภาพสูงและเกิดขึ้นตามธรรมชาติของการถ่ายเทความร้อนหรือการถ่ายโอนทางเคมีระหว่างร่างกายของเหลวกระบวนการนี้เกิดขึ้นผ่านพื้นผิวนำไฟฟ้าในกรณีของความร้อนหรือเมมเบรนที่ซึมผ่านได้บางส่วนในกรณีของการแลกเปลี่ยนทางเคมีในการแลกเปลี่ยนแบบโต้กลับผู้บริจาคและของเหลวของผู้รับจะไหลไปในทิศทางตรงกันข้ามเสมอคุณลักษณะที่ให้กระบวนการทั้งประสิทธิภาพและชื่อของมันการแลกเปลี่ยนแบบโต้กลับพบได้ในระบบชีวภาพหลายอย่างเช่นไตของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมปอดปอดและเหงือกปลาและเป็นระบบเคมีอุตสาหกรรมและการถ่ายโอนความร้อนที่ใช้กันทั่วไประบบที่คล้ายกันคือกระบวนการแลกเปลี่ยนพร้อมกันซึ่งมีประสิทธิภาพน้อยกว่าและคุณสมบัติการถ่ายโอนระหว่างของเหลวที่ไหลไปในทิศทางเดียวกัน

การแลกเปลี่ยนพลังงานความร้อนหรือสารแขวนลอยระหว่างของเหลวที่ไหลเป็นปรากฏการณ์ทั่วไปทั้งในธรรมชาติและอุตสาหกรรมการแลกเปลี่ยนการไหลในปัจจุบันเหล่านี้สามารถแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม: พร้อมกันและการตอบโต้ทั้งสองเกี่ยวข้องกับการแลกเปลี่ยนความร้อนหรือสารเคมีแขวนลอยระหว่างของเหลวที่ไหลในภาชนะที่อยู่ติดกันไม่ว่าจะผ่านพื้นผิวนำไฟฟ้าหรือเยื่อหุ้มกึ่งซึมผ่านได้ตามลำดับเมื่อของเหลวไหลผ่านพื้นที่ที่ใช้ร่วมกันความร้อนและสารเคมีจะไหลจากพื้นที่ที่มีความเข้มข้นสูงถึงต่ำจนกระทั่งถึงสมดุลมันเป็นลักษณะของการถ่ายโอนองค์ประกอบที่ทำให้วิธีการแลกเปลี่ยน countercurrent ยิ่งมีประสิทธิภาพมากขึ้นของทั้งสอง

กระบวนการถ่ายโอนออกซิเจนในเหงือกของปลาเป็นตัวอย่างที่ดีของประโยชน์ของการแลกเปลี่ยนแบบโต้กลับในขณะที่ออกซิเจนเลือดไม่ดีพบกับการไหลของน้ำที่อุดมไปด้วยออกซิเจนออกซิเจนออกซิเจนเริ่มกระจายออกจากน้ำและเข้าสู่กระแสเลือดสิ่งนี้ทำให้เกิดความเข้มข้นของออกซิเจนในน้ำลดลงและในเลือดที่จะเพิ่มขึ้นเนื่องจากความจริงที่ว่าทิศทางการไหลถูกต่อต้านเลือดจะไหลผ่านน้ำด้วยความเข้มข้นของออกซิเจนสูงขึ้นและการแลกเปลี่ยนจะดำเนินต่อไปจนกว่ากระแสจะแตกต่างกันอย่างไรก็ตามในกระแสที่เกิดขึ้นพร้อมกันการไหลของของเหลวทั้งสองในทิศทางเดียวกันและความสัมพันธ์ระหว่างความเข้มข้นถึงความสมดุลอย่างรวดเร็วดังนั้นจึงหยุดการแลกเปลี่ยนได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ซึ่งหมายความว่าแตกต่างจากตัวแปรที่เกิดขึ้นพร้อมกันพื้นที่แลกเปลี่ยนเต็มรูปแบบเพื่อประสิทธิภาพที่มากขึ้นประสิทธิภาพนี้มักจะช่วยให้ค่าการถ่ายโอน 100% เมื่อการไหลของผู้รับออกจากระบบด้วยความเข้มข้นของความร้อนหรือสารเคมีเท่ากันกับการไหลของผู้บริจาคไม่สามารถพูดได้ว่ามีการแลกเปลี่ยนพร้อมกันอย่างไรก็ตามด้วยค่าการถ่ายโอนเฉลี่ยที่ทำงานในภูมิภาค 50%สิ่งนี้ทำให้วิธีการแลกเปลี่ยนแบบเคาน์เตอร์ที่เหมาะสมสำหรับกระบวนการอุตสาหกรรมเช่นการแลกเปลี่ยนความร้อนแบบปฏิรูปและวิธีการถ่ายโอนทางชีวภาพรวมถึงการทำงานของไตและปอด