[Trend News] 완벽한 스타우트맥주를 따르는 방법 1 [CFD 시뮬레이션]

다음은 CFD 시뮬레이션 도구로 완벽하게 제공되는 최초의 스타우트입니다.

올바른 동작이 전부입니다. 스타우트 마스터는 맥주를 두 단계로 따라야한다고 말합니다. 첫 번째 채우기 간격 동안 수도꼭지 아래의 유리를 45도 각도로 시작하고 (브랜드 유리의 경우) 전체 높이의 원형 교차로 3/4에서 하프를 겨냥해야합니다.

CFD 엔지니어의 경우 형상을 올바른 위치와 올바른 경사에 배치하기 위해 형상을 일부 변환해야 합니다. 임베디드 변환 작업에는 큰 문제가 없습니다.

모델링 스타우트

CFD에서는 스타우트를 최소한 2액형 유체로 설명해야 합니다. 액체 맥주가 있고 침전 과정 후에 시그니처 폼 크라운을 제공하는 작은 질소 거품이 있습니다. 저는 오일러 다상 모델링 접근법을 사용하여 맥주에 대한 유체 설명으로 이러한 단계를 설명합니다. 이것은 액체 맥주에 대해 명백하지만 거품의 경우 연속 모델링 접근 방식이 즉시 명확하지 않습니다. 거품에 대한 첫눈에 라그랑주 접근법은 자연스러운 선택 인 것처럼 보였지만 여기서는 일반적인 맥주 거품의 밀도를 가진 질소 가스로 거품을 모델링하는 지속적인 오일러 설명을 수행하기로 결정했습니다.

이제 분명히 이것은 근사치입니다. 그러나 실제로는 수백만 개의 거품이 있으며 특히 서로 달라붙어 거품 크라운을 형성할 때 매우 비선형적으로 상호 작용합니다. 이 과도기적 물리학이 나를 조금 두렵게 만들었을 때 나는 조금 더 간단하게 시작할 것이라고 생각했습니다. 그래서 처음에는 거품을 연속체로 모델링하는 것이 더 편안하

다고 느꼈습니다. 다단계 접근과 관련된 나머지 세 번째 단계는 주변 공기입니다.

최소한의 계산 비용으로 맥주의 자유 표면과 주변 배경 공기를 정확하게 설명하기 위해 모델 기반 적응 형 메쉬 미세 조정을 활용하고 있습니다. 후자는 붓기가 진행됨에 따라 공기와 액체 사이의 인터페이스에서 메쉬를 자동으로 미세 조정합니다.

3/4 채우기

바텐더가 밸브를 열고 맥주가 유리잔에 흐르게 하면 45도에서 시작합니다. 이 첫 번째 충전 시퀀스의 목표는 유리의 8/10 채우기이며 일반적으로 약 <>-<> 초가 걸립니다. 그러나 실제 전문가가 원형 교차로 <>/<>에 도달하면 면밀히 관찰하면 이미 최종 수직 방향으로 안경 경사각이 증가하기 시작합니다.

CFD에서 이 움직임에는 신체 움직임에 대한 설명과 모델링이 필요합니다. 유리가 움직이면 유리의 계산 그리드도 함께 움직이고 수도꼭지와 그 주변을 포함하는 정적 메쉬는 정적 위치에 유지됩니다.

오버셋 메싱은 유리에 필요한 움직임을 부과하는 이상적인 후보로, 공정 전반에 걸쳐 우수한 메쉬 품질로 취급하는 바텐더를 모방합니다. 충실도와 안정성을 더욱 높이기 위해 적응형 메시 미세 조정 기능을 한 번 더 사용했는데, 이번에는 움직이는 그리드와 정적 배경 그리드 사이의 오버셋 메시 인터페이스를 구체화합니다.

4. 정착

이제 어렵지만 동시에 가장 흥미로운 부분이 옵니다! 기다리기! 그리고 쳐다보고!

목이 마르고 폭발적이고 상쾌한 첫 번째 한 모금을 기대하면서 맥주 애호가와 CFD 엔지니어 모두 이제 거기에 앉아 수백만 개의 거품이 유리를 통해 특이한 방식으로 이동하는 것을 지켜 봅니다. 기네스 폼의 거품이 아래쪽으로 이동하는 것처럼 보이는 인기있는 현상에 대한 수십 개의 (반) 과학적 연구를 찾을 수 있으며, 맥주가 아름다운 색상 변형을 거치는 매혹적인 과정에서 정착함에 따라 상단에 누적됩니다.

사실, 거품은 실제로 맥주의 바깥쪽에서 아래쪽으로 이동하여 외부 맥주 영역에서 유리를 향한 아래쪽을 향한 전류를 시각화합니다. 관찰자가 못하는 것은 유리 중앙에 상향 흐름이 상쇄되어 있다는 것입니다. 후자는 낮은 비중으로 인해 유리 중앙의 바닥에서 상승하는 질소 기포로 인해 발생합니다. 그 전류는 너무 강해져서 외부 유리에서 중앙으로 거품을 빨아들이고 궁극적으로 외부 맥주의 거품이 아래쪽으로 내려간 다음 중앙으로 올라가 전설적인 흰색 왕관을 형성합니다. 간단히 말해서 도넛 모양의 흐름이 형성됩니다.

이 흐름은 거의 모든 질소 기포가 상단에 도달하고 아래의 어두운 액체 맥주 위에 응집성 거품 층을 형성 할 때까지 똑바로 유지됩니다. 실제로 전체 프로세스는 1 분 정도 걸립니다.

현재의 다상 모델링 접근 방식은 디믹싱 시간 척도를 과소 평가하는 것으로 나타났습니다. CFD에서 타설이 멈출 때 침전의 상당 부분이 이미 발생했습니다. 결과적으로 도넛 모양의 흐름은 충전물에 겹쳐져 있기 때문에 볼 수 없었고 맥주에 용해 된 구동 가스가 거의 남지 않기 때문에 침전 과정에서 크게 진화하지 않습니다. 어쨌든, 결국 적어도 모든 거품은 맥주 위에 있습니다. 그러나 분명히 CFD 바텐더 경력을 위해 연구 숙제를 심화하고 모델링을 개선하고 그 부분을 계속 연습 할 것입니다.

운 좋게도 내 CFD는 자동 적응형 시간 단계를 제공하므로 탈수 전에 2분의 범위도 시뮬레이션할 수 있습니다

마침내! 완벽하게 스타우트 맥주를 마실 준비가 되었습니다.

CFD 환경에서 이러한 완벽함을 유지하려면 고품질 렌더링 기능이 필요합니다.