`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Леонид Бараш

Ирландские математики объяснили, почему пузырьки в гиннесе тонут

+88
голосов

Почему пузырьки в стакане стаута, такого как «Гиннес», оседают во время отстаивания пива, хотя они легче, чем окружающая их жидкость? Это было загадкой вплоть до недавнего времени, пока команда математиков из Университета Лимерик не показала, что оседание пузырьков является результатом формы кружки объемом одну пинту, которая сужается книзу и вызывает циркуляцию, которая увлекает и пиво, и пузырьки вниз к стенкам кружки.

Как объяснили математики Евгений Бенилов, Катал Камминс (Cathal Cummins) и Уильям Ли (William Lee) в пиве сорта стаут, такого как «Гиннес», пена образуется благодаря комбинации двуокиси углерода и пузырькам азота, в то время как у других сортов пива она образуется только из двуокиси углерода. Азот обеспечивает менее горький вкус, густую долгоживущую шапку пены и пузырьки меньшего размера, которые тонут, когда пиво отстаивается.

Исследователи не являются первыми, которые изучали проблему тонущих пузырьков в стауте. Проведенные в течение последних десяти лет эксперименты показали, что явление тонущих пузырьков является реальностью, а не оптическим обманом, и симуляции продемонстрировали существование потоков, направленных ко дну вдоль стенок кружки, и вверх в середине. Но группа впервые показала, что механизм этих циркуляций зависит от формы кружки.

Чтобы проанализировать влияние формы кружек, математики смоделировали пиво «Гиннес», содержащее случайно распределенные пузырьки как в пинте, так и в «антипинте», т. е в перевернутой пинте.

Удлиненные завихрения образовывались в обеих кружках, но в антипинте вихри вращались в противоположном направлении, вызывая восходящие потоки жидкости и пузырьков вблизи стенок кружки.

Исследователи объяснили, что различия возникают от эффекта, который оказывает наклон стенок кружки на окружающую пузырьки плотность жидкости. Когда пиво наливают, пузырьки начинают подниматься. В типичной пинтовой кружке пузырьки, когда поднимаются, двигаются от наклоненных вверх и наружу стенок кружки, приводя к повышению плотности жидкости рядом со стенками и уменьшению пузырьков. Поскольку эта область жидкости является менее плавучей, она тонет под действием силы тяжести. Хотя близлежащие пузырьки пытаются всплыть, скорость нисходящих потоков превышает скорость всплывания пузырьков, так что те, которые находятся достаточно близко к стенкам, увлекаются вниз.

Противоположный эффект наблюдался в антипинте, где пузырьки при всплывании стремились сойтись вблизи стенок с противоположным наклоном. Увеличение количества пузырьков приводило к меньшей плотности в районе рядом со стенками, и жидкость вблизи стенок двигалась вверх.

Хотя объяснение, кажется, точно описывает наблюдение, ученые отметили, что они все же не уверены в специфике механизма, ответственного за уменьшение плотности пузырьков вблизи стенок пинты и ее увеличения в случае антипинты.

Исследователи также отметили, что такая же картина потоков встречается и в других типах пива, но бóльшие пузырьки двуокиси углерода менее подвергаются увлечению потоком, чем меньшие пузырьки азота в стауте.

Исследование имеет практическое значение – оно позволяет спроектировать улучшенные формы кружек для пива и бокалов для шампанского, а также контейнеры для промышленных процессов, включающих «потоки пузырьков». В качестве непосредственного применения исследователи предполагают, что время отстаивания стаута может быть значительно снижено за счет другой формы пинты.

Ирландские математики объяснили, почему пузырьки в гиннесе оседают

Симуляция удлиненных вихрей в пинте (слева) и в антипинте (справа)

+88
голосов

Напечатать Отправить другу

Читайте также

Пятнеццо. Спасибо.

Ирландские Физтехи радуют ))

Нобелевская премия по пивоварению в 2012 году заслуженно уходит в Ирландию
:)

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT