loader image
Januar 31, 2019 /
Betyder det at have strømningsbegrænsere i min maskine, at jeg får den samme strømningshastighed, uanset hvor jeg har pumpetrykket indstillet til?

Det korte svar er: nej. Flow og tryk er forbundet, så alle andre ting, der er ens, vil øge trykket øge strømmen ud af en restriktor. Imidlertid er fysikken omkring flow kompliceret, især når du begynder at faktor i en kaffe puck.

Først skal vi forstå, hvad en flowbegrænser gør. En strømningsbegrænser er et rørsektion med en meget lille diameter (typisk 0.8 mm) placeret et sted mellem pumpen og gruppen i en espressomaskine. Det ligner en blankmøtrik med et pinhole gennem det. Den lille diameter på en strømningsbegrænser begrænser strømningen, hvilket øger den tid, det tager at fugtige puck og udfyld mellemrummet over puck (headspace), skaber et lille vindue med lavt tryk præ-infusion.

Lad os først se på et forenklet skematisk rute, som vandet tager for at nå kaffen:

Vandet, der trænger ind i maskinen, trykkes under tryk af pumpen, hvilket tvinger den ind i rørene, der forbinder pumpen til strømningsbegrænseren. Trykmåleren er normalt forbundet til rørene her, hvilket betyder, at den måler trykket ved pumpen snarere end trykket ved kaffen puck sig selv. Strømningsbegrænseren ligger mellem pumpen og gruppehovedet, normalt temmelig tæt på gruppen selv. På gruppehovedet skal vandet strømme gennem små huller i spredningsblokken og bruseskærmen og passere gennem headspace mellem skærmen og puck, og derefter til sidst gennem puck Selv.

Lad os overveje sagen, når pumpen er tændt, men der er ingen kaffe i gruppen. Trykket får vand til at strømme gennem rørene mod begrænseren og opbygge trykket i rørledningen, indtil det når apparatet pumpetryk. Nedstrøms for begrænseren kan vandet nemt strømme ud gennem grouphead. Det betyder, at der ikke kan opbygges et pres i gruppen, så vi effektivt kan ignorere, hvad der sker her i dette tilfælde. I stedet bestemmes strømningen i hele systemet af strømmen gennem begrænseren. (Vi ignorerer den lille smule af Modstand oprettet af selve rørene i dette tilfælde)

Selve begrænseren er et lille rør, hvilket betyder, at vi kan betragte strømmen af ​​vand gennem den til at være laminar. Dette betyder, at vandet molekyler passere gennem det i lige linjer i stedet for at oprette virvler, der interfererer med strømmen. I laminær strømning er strømningshastigheden direkte proportional med trykgradienten, hvilket betyder, at hvis du fordobler pumpetryk, du fordobler strømningshastigheden. Så vi kan tydeligt se, at begrænseren ikke giver en konstant strømning, men at den stadig varierer med pumpetryk.

Turbulent strømning sker, når vandet passerer gennem en bredere blænde - for eksempel i en dedikeret brygekedel. I turbulent strøm interfererer hvirvlerne strømmen mere, når trykket øges, hvilket betyder, at strømningen kun øges med kvadratroten af ​​tryk. Ikke desto mindre betyder en stigning i tryk stadig en stigning i strømningshastighed.

Når du deltager i puck, tingene bliver lidt mere komplicerede. Lad os overveje situationen, når strømmen gennem puck er meget langsom (tæt på nul). I dette tilfælde, når puck er våd og headspace når det er fuldt, bygger trykket på gruppen op til at blive mere eller mindre det samme som trykket ved pumpen. Fordi vandet lettere passerer gennem begrænseren end gennem puck, begrænser det ikke længere flowet, men i stedet bestemmes strømningen gennem hele systemet af, hvor hurtigt det bevæger sig gennem puck. I dette tilfælde kan tryk have uventede virkninger på strømningshastigheden på grund af trykets virkning på puck sig selv. Forhøjet tryk øger strømmen op til et bestemt punkt, men højt tryk kan presse kaffepartiklerne i puck sammen, hvilket eliminerer eventuelle huller for vand at strømme igennem, og dermed faktisk reducere strømmen. (Rao 2013a)

En reel situation er et eller andet sted mellem disse to scenarier. Trykket opstrøms for begrænseren vil altid være mere eller mindre pumpetryk. Først puck skaber stærk Modstand til vandstrøm, hvilket tillader tryk at opbygge nedstrøms for begrænseren, hvilket skaber en situation, der ligner det andet scenarie ovenfor. Når trykket bygger sig op i gruppen, strømmer gennem puck vil stige op til et bestemt punkt, og i dette scenarie bestemmes strømningshastigheden af ​​sammensætningen af puck. Men når kaffetørstof begynder at opløse, det puck begynder at bryde sammen under skuddet, hvilket giver mindre og mindre Modstand (Rao 2013b). Dette betyder strømningshastigheden gennem puck øges i løbet af skuddets varighed, indtil det nærmer sig den samme hastighed, som du har uden kaffe i gruppen overhovedet. På dette tidspunkt er vi tilbage til det første scenarie ovenfor, hvor strømningshastigheden er nøjagtigt proportional med pumpetryk.

Den interessante ting at bemærke her er, at selv med stabil pumpetryk, trykket ved puck faktisk falder gennem skuddet, men strømningshastigheden øges alligevel. Dette er en af ​​grundene til, at flowprofilering i modsætning til trykprofilering er så interessant - det kan kompensere for uoverensstemmelser i puck, især når det begynder at nedbryde.

En sidste teknisk note: en espressomaskine, der bruger en varmeveksler til opvarmning af bryggevandet, vil ofte have yderligere strømningsbegrænsere i varmeslyngen. Disse påvirker ikke strømmen til gruppen, når pumpen er i indgreb, men styrer i stedet hvor hurtigt vandet cirkulerer gennem varmeveksleren og påvirker derfor bryggetemperaturen.

Referencer

S Rao, 2013a. Kapitel 3: Pumpe tryk. I: Espresso-ekstraktion: Måling og mestring

S Rao, 2013b. Kapitel 11: Trykprofilering. I: Espresso-ekstraktion: Måling og mestring

Coaching-kalender

Find et kursus med en BH-certificeret coach

februar 2020

Mon Tir Ons Tor fre Sat Sol
1
2
3
4
5
6
  • FR: BARISTA ONE
7
  • FR: PERCOLATION
8
9
  • AU: Barista One
10
11
12
13
14
  • ZAR: Barista One
15
  • ZAR: Barista One
16
17
  • Malaysia, Emery School of Coffee, Kuala Lumpur, Barista One med Cadence Sim
18
19
20
  • Barista One I. Caféer el Magnifico
21
22
  • HP11BH / Hemel: Barista One
23
24
25
26
27
28
  • Barista One II. Caféer el Magnífico
29
  • HP11BH / Hemel: Barista One

Nyheder og opdateringer

Tilmeld dig, deltag og hold kontakten!

5
Giv en kommentar

Vær venlig Login at kommentere
avatar
Tilmeld
Nyeste ældste de fleste stemte
Underretning af
geoly7
Medlem
geoly7

Så for praktisk eksempel… hvis jeg skifter til en begrænsning med en mindre diameter, vil jeg sandsynligvis have mindre vanddebitering. Derefter kan jeg øge pumpetrykket for at producere den samme vanddebitering, men stadig de første par sekunder af vandet, der kommer i kontakt med pucken vil have en lavere strømningshastighed. Får jeg det rigtigt?

legendsworkshop
Gæst
legendsworkshop

Ikke helt ... Strømningshastigheden gennem begrænseren vil altid være den samme, medmindre der er en kaffepuck nedstrøms for at skabe mere begrænsning. Strømningshastighed ud af kaffebedet vil være nul, indtil al luft er udtømt fra kurven og erstattet med vand, men strømningshastigheden gennem restriktorstrålen bestemmer, hvor hurtigt det sker. Dette kan manipuleres for at skabe forskellige effekter. Som nævnt i artiklen bestemmer kaffebedet selv strømningshastigheden gennem det, når ekstraktionen begynder, til et maksimum, der er indstillet efter din begrænserstørrelse og pumpetryk som faststof... Læs mere "

legendsworkshop
Gæst
legendsworkshop

Dog skal jeg tilføje, at der sandsynligvis er mere effektive metoder til at opnå den kopsmag, du er ude efter, end at manipulere vanddebitering x pumpetryk. Du kan også ændre brygttemperaturen, bryggeforholdet, slibestørrelse, forholdet mellem calcium og magnesium i vandet osv. Alt sammen til forskellige effekter. Altid bedst at manipulere kun en eller to variabler ad gangen for at forhindre, at du bliver for off-course. Vanddebitering og pumpetryk, brygningstemperatur, bryggeforhold osv. Har alle generelt aftalte retningslinjer, der fungerer som et godt udgangspunkt, og det er bedst at starte der.

Felix Charbonneau
Gæst
Felix Charbonneau

(Undskyld for stavemåde, jeg er fransk) Jeg var altid i tvivl om Flow-profilering ... fra min korte undersøgelse i mekanik, idet outputdiameteren (portafilter) var identisk, trykket skulle ikke påvirke strømningshastigheden, når den først var under tryk. Det eneste scenario, hvor strømningshastigheden ville ændre sig uafhængigt end tryk, er, hvis outputdiameteren ændres. Eksempel: haveslange og brandmandslange kunne have det samme pres, men mængden af ​​liter pr. Minut ville være anderledes. For at opnå den samme strømningshastighed, har de brug for forskellige tryk, fordi diameteren på output er forskellig. Så jeg tror, ​​at hvis vi reducerer... Læs mere "

Copyright © 2019 Barista Hustle, All Rights Reserved!

Du har abonnement!