Principio de contraflujo (ingeniería de procesos)
El principio de contracorriente (también el proceso de contracorriente ) es un método utilizado para el intercambio de calor o material, en el que dos flujos de material se pasan entre sí en direcciones opuestas. Es un principio fundamental de la ingeniería de procesos , pero también se encuentra en la naturaleza, por ejemplo, en la ingesta de oxígeno de algunos animales a través de los pulmones o branquias , la concentración de orina en los riñones o en el flujo sanguíneo a las patas de las aves acuáticas y al músculos de algunos peces óseos , tiburones y rayas (con el propósito de "sangre caliente").
Con el principio de contracorriente, dos flujos de materiales, por ejemplo, aire frío y caliente (en el intercambiador de calor ) o gases de combustión y líquido de lavado (en una columna ), fluyen uno al lado del otro desde direcciones opuestas y los ponen en contacto entre sí de tal manera de forma que sea posible el intercambio de material o calor entre ellos. Dado que siempre existe un gradiente de temperatura o concentración entre los flujos de material debido al flujo de corriente, es (en el caso ideal) posible transferir casi todo el calor o la carga de material de un flujo de material a otro. Esto es particularmente importante en la tecnología de separación y en la recuperación de calor . El proceso fue formulado por Werner von Siemens en 1857 y utilizado a escala industrial por primera vez por Carl von Linde en 1895.
En la figura opuesta, se muestra un intercambiador de calor en la mitad inferior de la imagen, que funciona según el principio de contracorriente. El flujo de aire inferior es el suministro de aire fresco de una casa, que se precalentará con el aire de escape de la misma casa. Se puede ver que el aire fresco absorbe gradualmente casi toda la energía térmica del aire de escape a medida que pasa por el intercambiador de calor de izquierda a derecha. Al final, solo se pierde una pequeña parte del calor; esto no se puede evitar porque siempre es necesario un gradiente de temperatura de conducción finito para la transferencia de calor; de lo contrario, el intercambiador de calor tendría que ser infinitamente largo. Si la corriente se condujera de acuerdo con el principio de corriente continua , se podría recuperar como máximo la mitad del calor.
Los procesos de transferencia de masa, como los procesos de separación térmica o los procesos de separación por membrana , funcionan según el mismo principio.
Ver también
Evidencia individual
- ↑ Klaus Beneke: Karol Stanislaw Olszewski y la historia de la licuefacción de gases (PDF; 744 kB)