Поиск - новости науки и техники

Вот блин, Эйнштейн. Физики испекли блины при помощи уравнения

18.06.19

Физики из Новой Зеландии и Франции разработали оптимальную стратегию поджаривания блина. Они составили уравнение движения теста и нашли траекторию, при которой однородность блина максимальна, а затрачиваемые усилия минимальны. Результаты  опубликованы в Physical Review Fluids.

Сначала физики составили уравнение движение теста по поверхности сковороды, учитывая начальные условия (тесто выливается в центр сковороды) и граничные условия (положение стенок сковороды и температура ее дна). При этом исследователи учитывали изменение вязкости и плотности остывающего теста, силу тяжести и силу Кориолиса. Поэтому конечное уравнение движения сводилось к нелинейному параболическому дифференциальному уравнению.

Схема сил действующих на сковороду. Источник: Physical Review Fluids

Затем они просчитали, как должна перемещаться в пространстве сковорода , чтобы слой теста стал максимально равномерным. Оптимальные движения подобрали с помощью метода Монте-Карло. В результате физикам удалось на 40 процентов улучшить однородность блина по сравнению с неконтролируемым выпеканием.

Оставалось найти идеальную траекторию. Для этого ученые составили объектную функцию, которая описывает отклонение формы блина от идеальной плоскости (точнее, идеально плоского цилиндра) и усилие, которые необходимо затратить на изменение формы. Чтобы найти минимальное значение объектной функции на уравнениях движения, физики составили сопряженное уравнение и воспользовались методом градиентного спуска. Как итог – однородность блина была доведена до 180 процентов от однородности неконтролируемого выпекания.

Как испечь идеальный блин при решении задачи оптимального управления. Источник: Physical Review Fluids

Если обойтись без специальных терминов действовать нужно так: налить тесто в центр тесто в центр сковороды, наклонить на 10 градусов и дать растечься по поверхности. Затем покрутить наклоненную сковороду, чтобы тесто сделало полный круг и равномерно заполнило всю доступную площадь. Продолжая круговое движение, уменьшить наклон сковороды до нуля и подождать, пока идеальный блин подрумянится.

Александр Ильин

Нет комментариев

Загрузка...
Новости СМИ2