E32 Mezclado

Tópico

El mezclado en la cocina abarca, dentro de un mismo rango de operaciones, desde revolver una salsa con una cuchara hasta batir una crema con varillas eléctricas, siempre con el objetivo de homogeneizar una concentración, homogeneizar una temperatura, o incorporar aire dentro del fluido que se mezcla: es el régimen de flujo de ese mismo fluido, laminar o turbulento, el que determina cuál de estos mecanismos domina durante este mezclado. Que este fluido que se mezcla alcance un régimen turbulento, en lugar de permanecer en un régimen laminar, hace que este mezclado, en consecuencia, homogeneice a este fluido con un mecanismo dominante distinto.

El número de Reynolds de este mezclado, el mismo número de Reynolds que ya establece otro modelo de este conjunto, compara las fuerzas inerciales que genera el movimiento del agitador dentro de este fluido con las fuerzas viscosas que ese mismo fluido opone a ese movimiento: cuando este número de Reynolds de este mezclado cae por debajo de un umbral bajo, este flujo de este fluido permanece laminar y este mezclado avanza lento, dominado por el estiramiento de capas del propio fluido una sobre otra; cuando este número de Reynolds de este mezclado, en cambio, supera un umbral mucho más alto, este flujo de este fluido se vuelve turbulento y la difusión turbulenta pasa a dominar este mezclado, resultando mucho más eficiente que ese mismo estiramiento de capas del régimen laminar. Que este número de Reynolds de este mezclado sea mayor hace que este mezclado, en consecuencia, sea más eficiente.

La potencia que consume este agitador escala, con la velocidad de rotación de ese mismo agitador y con su diámetro, de manera mucho más que proporcional a cualquiera de esos dos parámetros: duplicar esta velocidad de rotación de este agitador exige, en consecuencia, mucha más potencia todavía que el doble, y duplicar en cambio su diámetro exige, para ese mismo mezclado, todavía más potencia adicional que duplicar esta velocidad de rotación. Un número de potencia propio de este agitador depende, además, tanto de la geometría de ese mismo agitador como de este régimen de flujo, laminar o turbulento, en el que se encuentre este fluido.

En este régimen de flujo turbulento, las escalas de Kolmogorov de este fluido caracterizan a los torbellinos más pequeños de ese mismo fluido, aquellos dentro de los cuales ocurre finalmente la disipación de esta energía de mezclado: para un fluido de baja viscosidad, como esta agua o esta salsa líquida, estas escalas de Kolmogorov resultan muy pequeñas, y este mezclado, en consecuencia, resulta muy eficiente hasta el nivel molecular de ese mismo fluido; para un fluido viscoso, en cambio, como esta masa o este puré, esta turbulencia no alcanza a desarrollarse dentro de ese mismo fluido, y este mezclado, en consecuencia, permanece lento. Que este fluido que se mezcla sea más viscoso hace que esta turbulencia, en consecuencia, se desarrolle con más dificultad dentro de él, y que este mezclado, en consecuencia, sea más lento.

Por eso este modelo, con este número de Reynolds de mezclado y estas escalas de Kolmogorov con las que se abrió, hace que el número de mezcla de este agitador, el producto entre esta velocidad de rotación y el tiempo de mezclado que ese mismo agitador necesita, permanezca aproximadamente constante para una geometría dada de ese agitador: esta misma constancia del número de mezcla implica que este tiempo de mezclado resulta inversamente proporcional a esta velocidad de rotación de este agitador, de modo que duplicar esta velocidad de rotación reduce, en consecuencia, a la mitad este tiempo de mezclado necesario. Que este agitador gire, en consecuencia, más rápido hace que este tiempo de mezclado necesario, según esta misma constancia del número de mezcla, sea en consecuencia menor, aunque a costa de la potencia mucho mayor que exige, según se estableció antes, esta misma velocidad de rotación más alta.

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