Контроль пены в пиве снизу вверх, почему некоторые сосульки имеют волнистую форму

Контроль пены в пиве снизу вверх, почему некоторые сосульки имеют волнистую форму

Разлив пива
Снизу вверх: образование пивной пены за 1.50 с (слева) и 4.10 с при розливе снизу вверх. (Предоставлено Тицианом Бауэром и Вэньцзин Лю)

Я живу на юге Англии, где идеальная шапка пива — это вообще полное отсутствие шапки. Так что это всегда шок - путешествовать куда-то еще и получить стакан пива с высокой пенистой шапкой. Хорошая пена, по-видимому, является признаком качества пива, поэтому люди, которые производят и продают этот материал (за пределами Англии), стремятся получить правильную пену.

Теперь физики в Южной Корее и Германии провели экспериментальное и численное исследование пивной пены, которое может помочь владельцам баров быстро наливать стакан снизу вверх, обеспечивая при этом желаемое количество пены.

Если вам интересно, что такое заливка снизу вверх, я могу рассказать вам, потому что я только что имел удовольствие увидеть это в действии в японском ресторане в Лондоне. Пиво подается в чашке с отверстием на дне, которое окружено магнитом. Пиво закачивается в отверстие, и когда чашка наполняется, магнитный диск запечатывает отверстие. В результате получается быстрое наполнение и пиво без пены – по крайней мере, так его подавали в Лондоне.

Многофазный решатель

Утверждается, что это исследование является первым исследованием пивной пены с использованием многофазного решателя, как объясняет член команды Вэньцзин Лю. «Моделирование процесса заливки «снизу вверх» с использованием многофазного решателя — сложная задача, включающая моделирование физических и химических взаимодействий, происходящих в процессе, таких как гидродинамика, тепломассоперенос и химические реакции».

Лю добавляет: «Используя многофазный решатель, можно точно предсказать поведение системы и оптимизировать конструкцию выпускных отверстий сопла и геометрию стакана, чтобы обеспечить максимально быструю заливку снизу вверх при различных условиях, таких как давление, температура, и карбонизация».

В то время как исследователи были сосредоточены на скорости розлива, я надеюсь, что работа позволит пользователям восходящих систем добиться идеальной шапки пива для своих клиентов. В то время как игроки в Лондоне казались очень довольными пинтой без пены, я не думаю, что немецкие члены команды, некоторые из которых из Баварии, были бы счастливы выпить кружку пива без пены во время Октоберфеста.

Исследователи описывают свое исследование в АИП Физика жидкостей.

Шипастые конструкции

Придерживаясь физики жидкостей, вы когда-нибудь задумывались, почему сосульки, как правило, имеют волнистую форму, с чередующимися гребнями и впадинами, проходящими по длине остроконечных структур? Эта загадка озадачивала физиков на протяжении веков, и теперь ответ, возможно, был найден Менно Деммени и его коллегами из Института физики и Института молекулярных наук Вант-Гоффа при Амстердамском университете.

Команда построила машину для сосулек, в которой вода подается при минусовой температуре. Затем команда сначала определила идеальную скорость потока воды, необходимую для создания сосульки. Если вода течет слишком быстро, она просто капает на пол, а если слишком медленно, то сосулька растет вверх, а не вниз.

Изменяя содержание соли в воде и используя окраску для наблюдения за потоком, команда придумала объяснение того, почему образуется рябь. Когда использовалась чистая вода, было видно мало ряби, а сосульки напоминали свечи. Однако в соленой воде соль выталкивается из объемного льда на поверхность сосульки. Это создает пленку соленой воды, которая стекает по поверхности сосульки, образуя рифленые структуры.

Исследование описано в Физический обзор применяется.

Отметка времени:

Больше от Мир физики