フライパンのドライスポット形成のタイムラプス。クレジット:アレックス・フェドルチェンコ
焦げ付き防止のフライパンを使用しているにもかかわらず、油を使用しても、加熱された表面に食品がこびりつくことがあります。結果は非常に乱雑で食欲をそそらないものになる可能性があります。
チェコ科学アカデミーの科学者たちは、フライパンなどの平らな表面での油の流体特性の調査を開始しました。 Physics of Fluids で報告された彼らの研究 、AIP パブリッシングによると、食べ物がこびりついた原因は対流にある可能性があることが示されています。
実験的調査では、表面がセラミック粒子で構成されたノンスティック パンを使用しました。ビデオカメラを鍋の上に置いて加熱し、乾燥スポットが形成および成長する速度を測定しました。テフロンでコーティングされたフライパンでのさらなる実験でも同じことが示されました.
著者のアレクサンダー・フェドルチェンコ氏は、「フライパンの中心に食べ物がくっつく理由を実験的に説明しました。 「これは、熱毛管対流の結果として、ヒマワリの薄い油膜にドライ スポットが形成されることが原因です。」
油や焦げ付き防止のフライパンを使用しても、加熱された表面に食品がこびりつくことがあります。科学者は、平らな表面上の油の流体特性を調査しており、その研究は Physics of Fluids で報告されており、対流が原因である可能性があることが示されています。左:ノンスティック GRANITEC パンの乾燥スポット。右:テフロン コーティングされたパンのドライ スポット。クレジット:アレックス・フェドルチェンコ
なべを下から熱すると、油膜に温度勾配ができます。実験で使用したヒマワリ油などの一般的な液体の場合、温度が上昇すると表面張力が低下します。表面張力の勾配が確立され、温度が高い中心から遠ざかり、鍋の周辺に向かいます。
この勾配により、熱毛管対流として知られる一種の対流が発生し、オイルが外側に移動します。中間の油膜が臨界値よりも薄くなると、膜が破裂します。
研究者は、静止フィルムと流動フィルムの両方について、ドライ スポットにつながる条件を特定しました。これらの条件には、臨界サイズを下回る局所的な膜厚の減少と、毛細血管の長さとして知られる数値を下回る変形領域のサイズが含まれます。
油や焦げ付き防止のフライパンを使用しても、加熱された表面に食べ物がこびりつくことがあります。科学者は、平らな表面上の油の流体特性を調査しており、その研究は Physics of Fluids で報告されており、対流が原因である可能性があることが示されています。ドライスポット形成の時間経過。クレジット:Alex Fedorchenko
「不要な乾燥スポットを避けるには、次の一連の対策を適用する必要があります。油膜厚さを厚くする、適度に加熱する、鍋の表面を油で完全に濡らす、底の厚い鍋を使用する、または調理中に定期的に食品をかき混ぜます。 」 フェドルチェンコは言いました。
この現象は、流体蒸留塔や電子部品を備えたその他のデバイスで使用される薄い液体フィルムなど、他の状況でも発生します。
「ドライスポットの形成やフィルムの破裂はマイナスの役割を果たし、電子部品の急激な過熱を引き起こします」と Fedorchenko 氏は述べています。 「したがって、この研究の結果はより広い用途があるかもしれません。」
参照:「加熱された液体膜におけるドライ スポットの形成について」、Alexander Fedorchenko および Jan Hruby 著、2021 年 2 月 2 日、流体の物理学 .
DOI:10.1063/5.0035547
