介紹 交換系統廣泛用于生物體和工業應用。交換過程，無論是熱，氣體，溶質還是水，都是許多不同生理過程的重要特征 。了解這些交換原則對于理解呼吸，體溫調節，滲透調節，水平衡等許多生理學原理非常重要。最有效的交換原則之一是逆流原則。 我們可以使用交換器在兩個介質之間傳遞熱量，氣體或水，這兩個介質由薄膜隔開，薄膜具有良好的導熱性或高導電性，適用于不同的氣體，溶質或水。根據流量安排，我們可以將交換機分類為反交換器，交換器或交叉交換器。第四種類型是混合 - 熱交換器，其中我們將兩者在交換器中混合，例如在一些動物中的鼻通道和一些人類應用。交換器的效率取決于許多因素，例如介質的流動方向，介質的流速和擴散距離，或交換器材料的傳導性。
在該實驗中，構建模型熱交換器，并使用一系列熱電偶和TC-08數據記錄器記錄水溫。通過改變水流方向，可以評估并流和逆流系統的交換原理。
所需設備 ?TC-08熱電偶到PC數據記錄器 ?8個 熱電偶 ?2個恒溫浴缸 ?2蠕動泵
實驗設置 設置實驗如下圖2所示。
使用兩個恒溫浴（1） - 一個設定為5℃，另一個設定為37℃。然后使用兩個蠕動泵（2）將來自兩個浴的水泵送通過熱交換器模型（3）。計算機（6）運行自定義LabVIEW程序，用于通過控制箱（5）控制兩個泵。計算機還可以控制外部警報箱（7），如果通過互聯網進行實驗，每次人們登錄時都可以用來通知負責的教師。 交換器型號（見下圖3）由兩根焊接在一起的1米長銅管組成。在每個管中插入4個熱電偶，使用TC-08數據記錄器監測每個管的溫度。TC-08的輸出由計算機記錄。
進行實驗 1.啟動一個泵（另一個泵應關閉），將泵的速度設置為低，讓系統達到平衡。記錄水溫。重復將泵速設置為中等，然后將泵速設置為高。 2.重復另一個泵。 3.啟動兩個泵并選擇并流，泵速設置為低。讓系統平衡并記錄溫度。泵速設置為中等和高時重復此操作。 4.啟動兩個泵并選擇逆流，泵速設置為低。讓系統平衡并記錄溫度。泵速設置為中等和高時重復此操作。
進一步研究 嘗試回答以下問題： 為什么一只馴鹿在冬天的時候站在外面而不會因為相當薄而且沒有絕緣的腿而失去熱量？ 在重度運動期間，馴鹿的這種保溫策略如何受到影響？ 為什么乳制品行業使用逆流交換器而不是僅僅煮沸牛奶進行巴氏殺菌？
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