Исследователи смоделировали посудомоечную машину с перегретым паром и обнаружили, что она уничтожает 99% бактерий на тарелке всего за 25 секунд.
Мытье посуды перегретым паром более эффективно и экологично.
Моделирование показывает, что пар убивает бактерии на тарелке всего за 25 секунд — и без мыла.
Часто обычные посудомоечные машины не убивают все вредные микроорганизмы, оставшиеся на тарелках, мисках и столовых приборах. Они также требуют длительных циклов, которые потребляют большое количество электроэнергии. Кроме того, перекачиваемое и откачиваемое мыло попадает в источники воды, загрязняя окружающую среду.
Более эффективным и экологически безопасным решением могут быть посудомоечные машины с перегретым паром. В исследовании, опубликованном 30 августа 2022 г.
Концентрация бактерий на тарелке в посудомоечной машине с течением времени. Перегретый пар убивает бактерии в течение 25 секунд. Предоставлено: Лейла Абу-Фарах и Натали Германн.
«Пар выходит из сопла с очень большой скоростью. Мы можем видеть толчки, а создаваемый турбулентный поток имеет водовороты и вихри», — говорит автор Натали Германн из Технического университета Дортмунда. «Мы также включаем теплопередачу, которая показывает, как тепло изменяется в окне моделирования и конденсации на твердых поверхностях».
Ударные волны, создаваемые высокой скоростью пара, отражаются от поверхностей в посудомоечной машине. В работе команда сосредоточилась на бактериях. Тем не менее, шоки могут быть использованы для эффективного удаления остатков пищи в будущем.
«Наше исследование помогает определить силу ударов, положение ударов и вихри, которые создаются внутри посудомоечной машины», — говорит автор Лайла Абу-Фара из Технического университета Мюнхена. «Эти вещи очень важны для размещения предметов или предметов внутри посудомоечной машины, а также для размещения и ориентации сопел».
В то время как моделирование показывает быструю инактивацию бактерий, фактическое применение посудомоечной машины будет включать более одной тарелки и, следовательно, потребует больше времени. Тем не менее, ученые считают, что это будет намного быстрее и эффективнее, чем обычная технология.
Хотя посудомоечная машина с перегретым паром изначально будет стоить дороже, в долгосрочной перспективе она окупится за счет экономии воды, электричества и моющих средств. Это было бы идеально для использования в местах, которые должны соответствовать высоким гигиеническим стандартам, включая рестораны, отели и больницы.
«Мы подтвердили перспективность использования в посудомоечных машинах перегретого пара», — сказал Германн. «Это первая работа, сочетающая гидродинамику и теплопередачу с фазовым переходом и инактивацией бактерий. Таким образом, он закладывает основу для будущих вычислительных исследований и дальнейшей технической работы».
Ссылка: «Моделирование термических фазовых переходов и инактивации бактерий в посудомоечной машине с перегретым паром», авторы Л. Абу-Фарах и Н. Германн, 30 августа 2022 г., Физика жидкостей.
DOI: 10.1063 / 5.0090418
