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傳統(tǒng)的洗碗機通常不能消滅盤子、碗和餐具上殘留的有害微生物，或需要多次循環(huán)，消耗大量電力，而且洗碗的清潔劑釋放到水中還會污染環(huán)境。過熱蒸汽洗碗機可以提供一種更有效、更環(huán)保的解決方案。在發(fā)表于最新一期《流體物理學(xué)》雜志的一篇論文中，來自德國多特蒙德工業(yè)大學(xué)和慕尼黑工業(yè)大學(xué)的研究人員模擬了一臺洗碗機，可在25秒內(nèi)殺死盤子上99%的細菌。
過熱蒸汽是通過加熱從沸水中獲得的飽和蒸汽而產(chǎn)生的極高溫度的蒸汽。在研究中，該團隊模擬了過熱蒸汽洗碗機中高溫蒸汽射流的流動模式和形狀。
研究人員表示，理想化的洗碗機模型看起來就像一個盒子，有實心的側(cè)壁，頂部開口，底部有噴嘴。將一塊涂有耐熱細菌菌株的平板放置在噴嘴的正上方。在模擬中，一旦平板達到一定的閾值溫度，微生物就被認為是滅活的。
論文作者之一、多特蒙德工業(yè)大學(xué)的娜塔莉·格爾曼介紹說，蒸汽以非常高的速度從噴嘴出來，隨著蒸汽在洗碗機中膨脹，在噴嘴出口附近、盤子周邊和洗碗機側(cè)壁上會產(chǎn)生沖擊波和渦流。這些波浪和漩渦允許與過熱蒸汽長時間相互作用，釋放潛熱并提高溫度，促進細菌滅活。
研究人員表示，計算機模擬顯示，清洗一個盤子只需25秒。不過，在實際運用中將包括不止一個盤子，因此需要一個同時清洗多個盤子的系統(tǒng)以節(jié)約時間。但它仍然會比傳統(tǒng)洗碗機更快、更高效。
研究人員稱，他們提出的過熱蒸汽洗碗機最初的成本更高，但從長遠來看，它會節(jié)省水、電和洗滌劑的成本，非常適合必須滿足高衛(wèi)生標準的餐廳、酒店和醫(yī)院。
雖然該團隊在這項研究中專注于消滅細菌，但這種蒸汽機也可用于滅活其他微生物，清除食物殘渣。
格爾曼說，這項研究將流體力學(xué)和傳熱學(xué)與相變和細菌滅活相結(jié)合，為未來的計算研究和進一步的技術(shù)工作奠定了基礎(chǔ)。
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