Populære Innlegg

Redaksjonens - 2019

Optimal industriell mikser skaper et mønster som ligner en kattens øye

Anonim

Som noen amatør baker vet, er riktig blanding avgjørende for et perfekt bakverk. Bland for lite og ingrediensene vil ikke bli jevnt fordelt; slå i stedet for brett, og en soufflé vil falle flat. Blandingsstrategier er enda mer kritiske for industriprodukter, hvor hver batch som er produsert må oppfylle de samme krevende standarder, og likevel, for å administrere kostnader, opprettes i minst tid.

annonse


I et nytt papir publisert i tidsskriftet Physics of Fluids, eksplorerer fluidmekanikeren Lionel Rossi, en forsker ved den franske alternativenergi og atomenergikommisjonen (CEA), og hans kollegaer fra Imperial College London en ny oppskrift for industriell blanding med potensialet å optimalisere miksere.

Prosessen bruker magneter til å generere synkroniserte strømmer av stråler som beveger seg i motsatte retninger og hvis posisjoner er litt motvirket fra hverandre. Ved å kontrollere tidsangivelsen av strålene og deres styrke og posisjon skapte forskerne en lovende blandesekvens som kalles "kattens øyneflipstrøm", fordi det resulterende mønsteret, som visualisert med fargede fargestoffer tilsatt løsningen, ligner den delikate mandelformen av en kattens øye. De studerte strømmen skapt av denne sekvensen og sammenlignet dem med andre mønstre, og fant at kattens øyneflipstrømmer var mest effektive ved blandingsløsninger.

"Den nye sekvensen er både robust og rask, og den relative enkelheten gjør den overførbar til miksing enheter i alle vekter, " sa Rossi. På svært små skalaer merket han at sekvensen skulle bidra til å redusere blandetidene og muligens til og med plassen som var nødvendig for blanding. Dette ville være av interesse for lab-on-a-chip applikasjoner "som krever mange manipulasjoner på et minimum av tid og rom, " sa Rossi. I større skala fortsatte han, "sekvensen skal øke ytelsen mens du reduserer energiforbruket", for eksempel ved å redusere omrøring av mettede områder, noe som gjør prosessen mer miljøvennlig.

Deretter planlegger forskerne å utvikle skreddersydde blandingsstrategier som gjelder for nesten alle behov for blanding, ved å bruke forskjellige sekvenser av synkroniserte strømmer som byggeklosser.

annonse



Historie Kilde:

Materialer levert av American Institute of Physics (AIP) . Merk: Innholdet kan redigeres for stil og lengde.


Tidsreferanse :

  1. Lionel Rossi, Denis Doorly, Dimitri Kustrin. Laminering, strekking og blanding i kattens øyne, flip sekvenser med varierende perioder . Fysikk av væsker, 2013; 25 (7): 073604 DOI: 10, 1063 / 1, 4812798