Kontrolowanie piany w piwie oddolnym, dlaczego niektóre sople mają pofałdowany kształt

Kontrolowanie piany w piwie oddolnym, dlaczego niektóre sople mają pofałdowany kształt

Nalewanie piwa
Dół w górę: tworzenie się piany piwa po 1.50 s (po lewej) i 4.10 s przy napełnianiu od dołu do góry. (Dzięki uprzejmości: Tizian Bauer i Wenjing Lyu)

Mieszkam w południowej Anglii, gdzie idealna piwna piana to absolutnie żadna piana. Dlatego podróżowanie gdzie indziej i serwowanie piwa z wysoką, spienioną pianą zawsze jest szokiem. Dobra piana jest najwyraźniej oznaką jakości piwa, więc ludzie, którzy produkują i serwują to piwo (poza Anglią), chcą uzyskać odpowiednią piana.

Teraz fizycy z Korei Południowej i Niemiec przeprowadzili eksperymentalne i numeryczne badanie piany piwnej, które może pomóc barmanom w szybkim nalewaniu szklanki od dołu do góry, zapewniając jednocześnie utworzenie pożądanej ilości piany.

Jeśli zastanawiasz się, czym jest nalewanie oddolne, to mogę Ci powiedzieć, bo właśnie miałem przyjemność zobaczyć to w akcji w japońskiej restauracji w Londynie. Piwo podaje się w kubku z otworem w dnie otoczonym magnesem. Piwo jest pompowane do otworu, a gdy kubek jest pełny, dysk magnetyczny uszczelnia otwór. Rezultatem jest szybkie wypełnienie i piwo absolutnie bez piany – a przynajmniej tak je serwowano w Londynie.

Solwer wielofazowy

Jak wyjaśnia członek zespołu Wenjing Lyu, badanie to jest uważane za pierwsze badanie piany piwnej przy użyciu solwera wielofazowego. „Symulacja procesu odlewania z dołu do góry za pomocą solwera wielofazowego to złożone zadanie, które obejmuje modelowanie interakcji fizycznych i chemicznych zachodzących podczas procesu, takich jak dynamika płynów, wymiana ciepła i masy oraz reakcje chemiczne”.

Lyu dodaje: „Dzięki zastosowaniu solwera wielofazowego możliwe jest dokładne przewidywanie zachowania systemu i optymalizacja konstrukcji wylotów dysz i geometrii kubka, aby zapewnić najszybsze możliwe nalewanie z dołu do góry w różnych warunkach, takich jak ciśnienie, temperatura, i nasycania dwutlenkiem węgla”.

Podczas gdy badacze koncentrowali się na szybkości napełniania, mam nadzieję, że prace pozwolą użytkownikom systemów bottom-up na uzyskanie idealnej piany dla swoich klientów. Podczas gdy londyńscy gracze wydawali się bardzo zadowoleni z kufla bez piany, nie sądzę, aby niemieccy członkowie zespołu – z których niektórzy pochodzą z Bawarii – nie byli zadowoleni z wypicia kufla piwa bez piany podczas Oktoberfest.

Naukowcy opisują swoje badania w AIP Fizyka płynów.

Spiczaste struktury

Trzymając się fizyki płynów, czy zastanawiałeś się kiedyś, dlaczego sople lodu mają zwykle pofałdowany kształt, z naprzemiennymi grzbietami i dolinami biegnącymi wzdłuż kolczastych struktur? Ta zagadka intrygowała fizyków od wieków, a teraz odpowiedź być może znalazł Menno Demmenie i współpracownicy z Instytutu Fizyki i Instytutu Nauk Molekularnych im. Van 't Hoffa na Uniwersytecie w Amsterdamie.

Zespół zbudował maszynę do lodu, w której woda jest ściekana w temperaturach poniżej zera. Następnie zespół najpierw określił idealne natężenie przepływu wody wymagane do stworzenia sopla lodu. Jeśli woda płynie zbyt szybko, po prostu kapie na podłogę, a jeśli płynie zbyt wolno, sopel lodu rośnie zamiast opadać.

Zmieniając zawartość soli w wodzie i używając kolorów do monitorowania przepływu, zespół wymyślił wyjaśnienie, dlaczego tworzą się zmarszczki. Gdy użyto czystej wody, zaobserwowano kilka zmarszczek, a sople lodu przypominały świece. Jednak w przypadku słonej wody sól zostaje wypchnięta z masy lodu na powierzchnię sopla. Tworzy to warstwę słonej wody, która przepływa wzdłuż powierzchni sopla, tworząc pofałdowane struktury.

Badania opisano w Zastosowano przegląd fizyczny.

Znak czasu:

Więcej z Świat Fizyki