介绍 交换系统广泛用于生物体和工业应用。交换过程，无论是热，气体，溶质还是水，都是许多不同生理过程的重要特征 。了解这些交换原则对于理解呼吸，体温调节，渗透调节，水平衡等许多生理学原理非常重要。最有效的交换原则之一是逆流原则。 我们可以使用交换器在两个介质之间传递热量，气体或水，这两个介质由薄膜隔开，薄膜具有良好的导热性或高导电性，适用于不同的气体，溶质或水。根据流量安排，我们可以将交换机分类为反交换器，交换器或交叉交换器。第四种类型是混合 - 热交换器，其中我们将两者在交换器中混合，例如在一些动物中的鼻通道和一些人类应用。交换器的效率取决于许多因素，例如介质的流动方向，介质的流速和扩散距离，或交换器材料的传导性。
在该实验中，构建模型热交换器，并使用一系列热电偶和TC-08数据记录器记录水温。通过改变水流方向，可以评估并流和逆流系统的交换原理。
所需设备 •TC-08热电偶到PC数据记录器 •8个 热电偶 •2个恒温浴缸 •2蠕动泵
实验设置 设置实验如下图2所示。
使用两个恒温浴（1） - 一个设定为5℃，另一个设定为37℃。然后使用两个蠕动泵（2）将来自两个浴的水泵送通过热交换器模型（3）。计算机（6）运行自定义LabVIEW程序，用于通过控制箱（5）控制两个泵。计算机还可以控制外部警报箱（7），如果通过互联网进行实验，每次人们登录时都可以用来通知负责的教师。 交换器型号（见下图3）由两根焊接在一起的1米长铜管组成。在每个管中插入4个热电偶，使用TC-08数据记录器监测每个管的温度。TC-08的输出由计算机记录。
进行实验 1.启动一个泵（另一个泵应关闭），将泵的速度设置为低，让系统达到平衡。记录水温。重复将泵速设置为中等，然后将泵速设置为高。 2.重复另一个泵。 3.启动两个泵并选择并流，泵速设置为低。让系统平衡并记录温度。泵速设置为中等和高时重复此操作。 4.启动两个泵并选择逆流，泵速设置为低。让系统平衡并记录温度。泵速设置为中等和高时重复此操作。
进一步研究 尝试回答以下问题： 为什么一只驯鹿在冬天的时候站在外面而不会因为相当薄而且没有绝缘的腿而失去热量？ 在重度运动期间，驯鹿的这种保温策略如何受到影响？ 为什么乳制品行业使用逆流交换器而不是仅仅煮沸牛奶进行巴氏杀菌？
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