Паровые посудомоечные машины могут снизить потребление воды и энергии
Обычные посудомоечные машины часто не удаляют все вредные микроорганизмы, оставшиеся на тарелках, мисках или столовых приборах. Более того, они требуют длительных циклов, которые потребляют много электроэнергии, а мыло, которое закачивается и выкачивается, попадает в источники воды, что приводит к загрязнению окружающей среды.
Согласно новому исследованию, проведенному Техническим университетом Дортмунда и Техническим университетом Мюнхена (ТУМ), посудомоечные машины с перегретым паром, которые уничтожают 99 процентов бактерий на посуде всего за 25 секунд, могут стать более эффективным и экологичным решением.
Ученые создали имитацию идеализированной посудомоечной машины, напоминающей коробку со сплошными боковыми стенками, верхним отверстием и соплом в нижней части. Тарелки, покрытые термостойкими штаммами бактерий, должны располагаться непосредственно над соплом. Как только в симуляторе достигается определенная пороговая температура, микроорганизмы считаются инактивированными.
"Пар выходит из сопла с очень высокой скоростью. Мы видим удары, а создаваемый турбулентный поток имеет завихрения и вихри", - говорит соавтор исследования Натали Германн, профессор механики жидкости в ТУ Дортмунда. "Мы также включаем теплопередачу, которая показывает, как изменяется тепло в симуляционном боксе, и конденсацию на твердых поверхностях".
По мнению исследователей, помимо уничтожения бактерий, ударные волны, создаваемые высокой скоростью пара и отражающиеся от поверхностей в посудомоечной машине, также могут быть использованы для эффективного удаления остатков пищи.
"Наше исследование помогает определить силу ударов, положение ударов и вихри, которые создаются внутри посудомоечной машины", - пояснила соавтор исследования Лайла Абу-Фара, постдокторант TMU. "Эти вещи очень важны для расположения предметов или объектов внутри посудомоечной машины, а также для размещения и ориентации форсунок"
Хотя посудомоечные машины с перегревом будут стоить дороже традиционных, их цена окупится в долгосрочной перспективе за счет экономии воды, электроэнергии и моющих средств. Такие посудомоечные машины идеально подходят для использования в больницах, ресторанах или гостиницах, где должны соблюдаться более высокие стандарты гигиены.
"Мы подтвердили, что применение посудомоечной машины с использованием перегретого пара является перспективным. Это первая работа, объединяющая гидродинамику и теплопередачу с фазовыми изменениями и инактивацией бактерий. Таким образом, она закладывает основу для будущих вычислительных исследований и дальнейшей технической работы", - заключил профессор Германн.
