対向流の原理





このシミュレーションについて、

赤い矢印は、高温度、青い矢印は、低温度、紫は、中間温度を示します。
シミュレーションに表示された温度の数値は、理解を助けるためのもので、実際とは異なる場合があります。
蒸気と冷却水の初期温度は、それぞれ100℃、0℃と仮定しました。
蒸気と冷却水の質量は同じと仮定しました。

なぜ冷却水は、逆方向に流すことがよいでしょうか?

結論から申し上げますと、熱い蒸気が進行しながらより涼しい冷却水を継続満たすことができるからです。
熱い物体は冷たい物体と接触すると、熱い物体の熱が冷たい物体に移動しながら二つの物体の温度差が減少します。このとき移動する熱の量は温度差が大きいほど大きくなります。したがって、この方法を使用すれば、ホット蒸気と冷たい冷却水の温度差を維持し続けることができるので、熱交換を続けることができるようになります。

対向流の原理の応用

  • 魚のえらの内部に流れる血液は、えらの周りの水と逆流れます。魚は、この方法で水の中に溶けている酸素を最後の一滴まで吸収します。
  • 水を暖めるためのボイラーの温水パイプは、炎の流れと逆流れます。