Summende lyd af friture afslører kompleks fysik

Erfarne kokke kan afgøre, hvornår madolie har nået den rigtige temperatur til friturestegning, ved at stikke fugtede spisepinde i den varme olie. Der dannes bobler på pindene, og den sydende lyd, de producerer, kan fortælle kokken, hvornår det er tid til at tilføje mad til gryden.

I Physics of Fluids , har forskere fra USA, Canada og Saudi-Arabien omhyggeligt studeret bobler, der dannes, når vanddråber kommer i kontakt med opvarmet madolie. Da efterforskerne indsatte fugtede spisepinde i varm olie, fandt de ud af, at typen og antallet af bobler, der dannes, afhang af mængden af ​​vand, der absorberes af spisepindene, såvel som spisepindematerialet.

De eksperimenterede med vanddråber og dråber af dej suspenderet på spidsen af ​​en spisepind. Vanddråben eksploderede, da den ramte den varme olie, hvor dejdråben udviklede bobler over dens overflade.

For yderligere at undersøge, hvad der sker, når mad lægges i varm olie, brugte forskerne et lille stykke papir fugtet med vand som model. De fandt ud af, at mængden og typen af ​​bobler i dette tilfælde afhang af både mængden af ​​vand og temperaturen. De observerede, at forskellige typer damphulrum blev dannet i den varme olie, når vand mødte den.

Disse indledende eksperimenter førte til en række mere kontrollerede undersøgelser ved hjælp af en opsætning, der gjorde det muligt at tilsætte vanddråber til varm olie fra en overliggende ledning på en bevægelig scene. Et højhastighedskamera og en følsom mikrofon blev brugt til at indsamle detaljerede data om formen af ​​de bobler, der dannes, når vanddråben rammer den varme olie, og den sydende lyd, de laver, når de springer.

"Vi fandt tre typer boblebegivenheder i vores eksperimenter:et eksplosionshulrum, et aflangt hulrum og et oscillerende hulrum," sagde forfatteren Tadd Truscott.

Eksplosionshulrummet dannes, når en vanddråbe kommer ind i den varme olie og gennemgår en mikroeksplosion på grund af den pludselige temperaturstigning, hvorved der dannes en dampboble, der kan sprænge overfladen. Det aflange hulrum involverer en vanddråbe, der eksploderer uden at briste overfladen.

Det oscillerende hulrum sker, når dråben glider af ledningen og hurtigt nedsænkes. Den gennemgår en eksplosionsproces i flere trin og begynder at oscillere, før den bryder op i adskillige små bobler.

Lydsignaler fra mikrofonen afslørede, at de tre hulrumstyper producerede forskellige akustiske eller lydegenskaber.

"Vi kan skelne forskellige akustiske signalkarakteristika for hver type hulrum," sagde Truscott. "At dechifrere lydsignalerne kan føre til fremtidige applikationer, såsom akustisk registrering af aerosolgenerering."

Artiklen har titlen "Morfologi af bobledynamik og lyd i opvarmet olie." + Udforsk yderligere

Matryoshka-effekten:Forskere beskriver undervandsfænomenet