研究人员解决了啤酒泡沫动力学的无数复杂问题指出更精确的酿造和喷嘴制造

从制作外观独特的饮品到为鉴赏家提供香气，啤酒泡沫是一项大生意。啤酒的成分、倒酒的容器和倒酒的玻璃杯之间复杂的相互作用引起了研究人员、酿酒师和饮用者的广泛关注。一项新研究旨在为啤酒起泡的方式提供最准确的预测。

研究人员通过数值模拟分析了酿造，以预测一系列啤酒泡沫特征。在AIP Publishing、Lyu 等人的《流体物理学》中发表他们的作品。证明他们的模型可以确定泡沫模式、高度、稳定性、啤酒/泡沫比和泡沫体积分数。

该研究首次使用称为多相求解器的计算方法来解决啤酒头问题。

“使用多相求解器模拟自下而上的浇注过程是一项复杂的任务，涉及对过程中发生的物理和化学相互作用进行建模，例如流体动力学、传热和传质以及化学反应，”作者 Wenjing Lyu 说. “通过使用多相求解器，可以准确预测系统行为并优化喷嘴出口和杯子几何形状的设计，以确保在压力、温度和碳化等各种条件下尽可能快地自下而上浇注”

为了完成这项任务，该小组与 Einstein 1 合作，Einstein 1 是一家开发新的自下而上攻丝系统的初创公司，在该系统中，喷嘴将玻璃底部的可移动磁铁向上推，以创建一个临时入口。当玻璃杯装满时，磁铁移回原位，饮料即可饮用。在建立稳定的浇注条件的可重复性研究之后，他们组装了一个模型，然后通过实验对其进行了验证。

该小组发现，Einstein 1 的出料系统中的泡沫仅在倾倒的最初时刻产生。更高的温度和压力产生更多的泡沫。

之后，啤酒的液相开始出现。啤酒的泡沫相在很大程度上取决于气泡的大小，它会慢慢衰减，完全消失所需的时间比泡沫形成所需的时间长约 25 倍。

除了进一步优化他们的计算方法外，该小组接下来还着眼于研究喷嘴形状的影响。

“这将有助于控制泡沫的形成，减少消耗和浇注时间，并提高浇注过程的整体效率，”Lyu 说。“通过准确模拟发泡过程，我们的模型可以帮助提高最终产品的质量，降低成本，并提高食品和饮料、化工等行业的生产率。”