为什么均质机的细小缝隙会给均质带来巨大的差异
一滴牛奶进入均质机后会经历什么？ 如何使这滴牛奶破碎，破碎的过程又在哪里发生？
利乐高级专家、隆德大学食品工程副教授Fredrik Innings进行了一项开创性的研究，并就均质机的核心工作过程得出了一些有趣的结论。
观看视频，了解利乐均质机的奥秘，并阅读下方研究摘要。
利乐均质机神奇的内部构造
有效均质背后有哪些奥秘？ 这个简短的视频为您讲述均质机的细小缝隙如何发挥巨大作用。 是否对此感到好奇？ 和Bert-Ove一起，了解均质机如何依靠其细小缝隙实现卓越的均质效果。
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摘要：高压均质机中的液滴破碎
高压均质机中的液滴破碎
该研究项目的总体目的是研究牛奶均质机中牛奶液滴的破碎过程。 为实现这一目的，研究将测量和计算均质机缝隙区域的流场，并观察液滴的破碎过程。
为了方便观察和测量，该研究针对均质机缝隙开发了两个成比例模型。 原尺寸模型直接复制了生产规模级别均质机中的缝隙，并增加了观察窗口。 可以测试正常的均质压力，并可观察到直径为5µm的液滴。
第二个模型放大了约100倍，确保相关的无因次变量组保持不变，这样就可以用相同的因数控制液滴破碎的过程。 放大的模型由透明塑料制成，用于流速场测量和液体的可视化观测。
从测量结果中可以发现，液滴没有在缝隙的入口处破碎。 较大的液滴在一定程度上被拉长，而较小的液滴则保持球形。 在均质机缝隙里并未有太多变化发生。 在生产规模级别的均质机的缝隙中，速度曲线是非常平坦的。
而在试验规模级别的均质机中，边界层有增长的时间，速度曲线基本在缝隙出口处形成。 不断增长的剪切层似乎对液滴的影响有限。 在通过缝隙的过程中，小液滴将有时间放松回球形形状，而大液滴离开缝隙时，其长宽比几乎与进入缝隙时相同。
该研究表明，液滴破碎发生在缝隙出口的湍流喷射中。 流速测量表明，极不稳定的射流比自由液体中的射流破碎得更快。 得益于缝隙出口腔室的几何形状，射流可以附着在任意一个45度的壁面上，成为壁面射流。
射流中的湍流非常高，湍流强度为50-100%。 有迹象表明，尺寸与缝隙高度相同或略小于缝隙高度的流动结构具有非常高的强度。 液滴变形实验和理论分析表明，使液滴破碎的涡旋大小不等，有的比液滴大得多，有的比液滴小一点。 较大的涡旋通过涡旋产生的速度梯度使液滴发生粘性形变。 较小的涡流通过流体惯性使液滴形变.
液滴破碎过程的关键阶段是初始形变。 如果液滴通过形变长宽比变为3-5，那么液滴很快就会被拉长成一个或多个细长形液滴，这些细长形液滴可能会弯曲、盘绕并进一步变形，然后再分解成许多小液滴。
研究调查：高压均质机中的液滴破碎
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均质
均质可实现一系列不同的效果： 防止牛奶产品中出现脂肪上浮及产品沉淀；改善奶油或果汁类饮料的粘度、味道和质地；改善大豆饮料的口感；还可防止酸奶中乳清分离。
