역류교환





이 시뮬레이션에서

화살표의 빨간색은 높은 온도, 파란색은 낮은 온도, 보라색은 중간 온도를 나타냅니다.
시뮬레이션에 표시된 온도 수치는 이해를 돕기 위한 것으로, 실제와 다를 수 있습니다.
증기와 냉각수의 초기 온도는 각각 100, 0℃로 가정하였습니다.
증기와 냉각수의 질량은 같은 것으로 가정하였습니다.

왜 냉각수는 반대 방향으로 흘리는 것이 좋을까요?

결론부터 말씀드리면, 뜨거운 증기가 진행하면서 더 차가운 냉각수를 계속 만날 수 있기 때문입니다.
뜨거운 물체는 차가운 물체와 접촉하면, 뜨거운 물체의 열이 차가운 물체로 이동하면서 두 물체의 온도차가 줄어듭니다. 이 때 이동하는 열의 양은 온도차이가 클수록 커집니다. 따라서 역류교환 방법을 사용하면 뜨거운 증기와 차가운 냉각수의 온도 차이를 계속 유지할 수 있기 때문에 열교환을 계속할 수 있게 됩니다.

역류교환의 응용

  • 물고기의 아가미 내부에 흐르는 혈액은 물과 반대로 흐릅니다. 물고기는 이 방법으로 물 속에 녹아 있는 산소를 최대한 흡수합니다.
  • 물을 데우기 위한 보일러의 온수 파이프는 불꽃의 흐름과 반대로 흐릅니다.