E32 Mixte

Topique

Le mélange en cuisine couvre, dans la même gamme d'opérations, du brassage d'une sauce avec une cuillère au fouettage d'une crème avec des fouets électriques, toujours dans le but d'homogénéiser une concentration, d'homogénéiser une température ou d'incorporer de l'air au fluide mélangé : c'est le régime d'écoulement de ce même fluide, laminaire ou turbulent, qui détermine lequel de ces mécanismes domine lors de ce mélange. Le fait que ce fluide mélangeur atteigne un régime turbulent, au lieu de rester dans un régime laminaire, fait que ce mélange homogénéise par conséquent ce fluide avec un mécanisme dominant différent.

Le nombre de Reynolds de ce mélange, le même nombre de Reynolds qui est déjà établi par un autre modèle de cet ensemble, compare les forces d'inertie générées par le mouvement de l'agitateur au sein de ce fluide avec les forces visqueuses que ce même fluide oppose à ce mouvement : lorsque ce nombre de Reynolds de ce mélange descend en dessous d'un seuil bas, cet écoulement de ce fluide reste laminaire et ce mélange avance lentement, dominé par l'étirement des couches du fluide lui-même les unes sur les autres ; Cependant, lorsque le nombre de Reynolds de ce mélange dépasse un seuil beaucoup plus élevé, cet écoulement de ce fluide devient turbulent et la diffusion turbulente commence à dominer ce mélange, étant beaucoup plus efficace que le même étirement de couches en régime laminaire. Le fait que ce nombre de Reynolds de ce mélange soit plus élevé rend ce mélange, par conséquent, plus efficace.

La puissance consommée par cet agitateur s'échelonne, avec la vitesse de rotation de ce même agitateur et avec son diamètre, d'une manière bien plus que proportionnelle à l'un ou l'autre de ces deux paramètres : doubler cette vitesse de rotation de cet agitateur nécessite, par conséquent, beaucoup plus de puissance que doubler son diamètre, et doubler son diamètre nécessite, pour un même mélange, encore plus de puissance supplémentaire que doubler cette vitesse de rotation. Un nombre de puissance propre à cet agitateur dépend également à la fois de la géométrie de ce même agitateur et du régime d'écoulement, laminaire ou turbulent, dans lequel se trouve ce fluide.

Dans ce régime d'écoulement turbulent, les échelles de Kolmogorov de ce fluide caractérisent les plus petits vortex de ce même fluide, ceux au sein desquels se produit finalement la dissipation de cette énergie de mélange : pour un fluide de faible viscosité, comme cette eau ou cette sauce liquide, ces échelles de Kolmogorov sont très petites, et ce mélange, par conséquent, est très efficace jusqu'au niveau moléculaire de ce même fluide ; Mais pour un fluide visqueux, comme cette pâte ou cette purée, cette turbulence n'est pas capable de se développer au sein de ce même fluide, et ce mélange reste donc lent. Le fait que ce fluide mélangé soit plus visqueux fait que cette turbulence se développe donc plus difficilement en son sein, et que ce mélange est par conséquent plus lent.

C'est pourquoi ce modèle, avec ce nombre de Reynolds de mélange et ces échelles de Kolmogorov avec lesquelles il a été ouvert, fait que le nombre de mélange de cet agitateur, produit entre cette vitesse de rotation et le temps de mélange dont a besoin ce même agitateur, reste approximativement constant pour une géométrie donnée de cet agitateur : cette même constance du nombre de mélange implique que ce temps de mélange est inversement proportionnel à cette vitesse de rotation de cet agitateur, de sorte que doubler cette vitesse de rotation la réduit par conséquent de moitié. ce temps de mélange nécessaire. Le fait que cet agitateur tourne, par conséquent, plus vite fait que ce temps de mélange nécessaire, selon cette même constance du numéro de mélange, est par conséquent plus faible, bien qu'au prix d'une puissance beaucoup plus grande requise, comme établi précédemment, par cette même vitesse de rotation plus élevée.

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