交换系统广泛应用于生物体和工业应用。交换过程，无论是涉及热，气，溶质或水，是许多不同生理过程的重要特征。了解这些交换原则对于了解许多生理原理，如呼吸，体温调节，渗透调节，水分平衡等都很重要。最有效的交流原则之一是逆流原则。

      可以使用交换器 在两种介质之间传递热量，气体或水分，这两种介质由不同气体，溶质或水分具有良好导热性或高电导率的薄膜隔开。根据流动安排，我们可以将交换器归类为反交换器、交换器或交叉计数交换器。第四种是混合热交换器，其中我们在交换器中混合两个，如一些动物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，或交换器材料的电导。

图1：交换系统中的对流和逆流

      在本实验中，构建了一个模型换热器，并使用一系列热电偶与TC-08数据记录仪一起记录水温。通过改变水流的方向，可以评估连通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恒温槽，2软管泵。

      实验设置

      实验设置如下图2所示。

图2：实验设置

      使用两个恒温槽（1），一个设置为5℃，另一个设置为37℃。然后使用两个软管泵（2），将两个槽中的水通过热交换器模型（3）、计算机（6）运行一个定制的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报警盒（7）。

      交换器模型（见下图3）由两个1米长的铜管组成，焊接在一起。在每个管中，使用TC-08数据记录器插入4个热电偶以监测每个管的温度。TC-08的输出由计算机记录。

图3：交换机模型

      进行实验

      1、启动一个泵（另一个泵应该关闭），将泵的速度设置为低，让系统平衡。记录水温。重复使用，一个泵速设置为中等，将另一个泵速度设置为高。

      2、与其他泵重复。

      3、启动两个泵，并选择泵速设置为低的连续流量。让系统平衡并记录温度。重复泵速设置为中等和高。

      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。重复泵速设置为中等和高。

      进一步研究

      尝试回答以下问题：

      1、为什么驯鹿在冬天在外面，不会因为瘦弱且无绝缘的腿而失去热量？

      2、在严重的运动过程中，驯鹿的热保护策略如何受到影响？

      3、为什么乳制品行业使用逆流换热器而不是煮牛奶来巴氏杀菌？