В сентябре 2021 года в кембриджском «Журнале механики жидкости» (Journal of Fluid Mechanics) была опубликована статья, в очередной раз описывающая «эффект чайника». Известный в простонародье как «Эффект Коанда». Так называется свойство струи жидкости при вытекании из сопла отклоняться в направлении стенки, а в некоторых случаях и прилипать к ней. В случаях с чайниками этот эффект проявляется в огорчительном и неаккуратном стекании части чая по нижней части носика при разливании чая по чашкам.
Несмотря на то, что и внимательные создатели чайников, и внимательные чайные специалисты интуитивным и опытным путем давно уже научились купировать эту проблему, ее теоретическое описание оказалось неожиданно сложным. Просто потому, что на поведение струи жидкости влияет множество факторов, начиная от гравитации и заканчивая свойствами материала, из которого изготовлено сопло. Ну или носик чайника, если говорить о конкретных и чайных ситуациях. Поэтому научное обоснование эффекта чайника происходило постепенно и не без ошибок. Несоответствие простого явления и сложной механики радовало и самих ученых, и журналистов — в 1999 году за очередную теоретическую модель эффекта чайника очередная группа исследователей даже получила Шнобелевскую премию.
Инерция, вязкость и поверхностное натяжение
В 2019 году нидерландские специалисты опубликовали работу, в которой объяснили зависимость эффекта чайника от скорости течения жидкости. Ну а в той работе, с которой начался этот рассказ, к скорости течения жидкости, которая зависит от ее вязкости и, в случае с чайником, от его формы, добавлен еще один фактор — сила поверхностного натяжения. Которая, как известно, действует по касательной к поверхности жидкости. И, если все объяснять на пальцах, то при определенных условиях — при неудачной форме среза носика чайника и невысокой скорости истечения жидкости — «загибает» струю чая к нижней внешней стенке носика. Кроме этого, на поведение струи чая влияют свойства материала, из которого сделан чайник — чем он гидрофобнее, тем лучше, при прочих равных, будет лить чайник.
И тут, конечно, ирония в стиле «еще один все понял» и «ученые, оказывается, не такие дураки» будет совсем неуместна, хоть и напрашивается. Одно дело наблюдать эффект и опытным путем определить способы воздействия на него. И совсем другое дело — понимать, как и почему этот эффект возникает. Тот совершенно нечитаемый для простого человека набор формул, который можно найти в статье из кэмбриджского журнала, возможно в конце концов превратится в системы расчета параметров чайников для печати последних на каком-либо хитром принтере.
От теории к практике
Если переводить теоретические знания в практическую плоскость, то эффектом чайника можно управлять на трех уровнях. Которые можно назвать конструктивным, операционным и компенсаторным.
Конструктивный уровень — это когда вы выбираете чайник удачной конструкции. То есть такой, который обеспечивает высокую скорость струи и который не дает силе поверхностного натяжения заметно влиять на ее направление при низких скоростях слива, неизбежных в начале и в конце наливания чая из чайника. Высокая скорость струи может быть обеспечена, например, достаточным соотношением между объемом чайника и диаметром носика, а также формой носика. Грубо говоря, нужен чайник, конструкция которого будет «ускорять» чай и у которого срез носика будет иметь клиновидную форму, а нижняя «губа» носика на срезе будет настолько тонкой, насколько это возможно. Ну чтобы силам поверхностного натяжения было не на что натягивать жидкость, извините за безграмотный комментарий. В идеале, носик чайника должен быть еще и из гидрофобного материала — например, нижнюю часть носика чайника можно смазать чайным маслом. Но это уже перверсии, конечно.
Таких чайников, на самом деле, на рынке вагон. По такой схеме изготавливаются и хорошие глиняные заварочные чайники, и современные пижонские чайники для кипятка с «гусиным носиком». Впрочем, возрастные металлические чайники с тонким, кривым и клиновидным носиком тоже иногда попадаются.
Любопытно, что качество чайника с точки зрения эффекта чайника в первом приближении почти не зависит от материала. Но зависит от качества материала. Вот глина, например, бывает хорошей — и тогда из нее можно сделать и аккуратный носик клинышком, и тонкую нижнюю «губу» этому носику. Но глина бывает и такой, что из нее носик можно сделать только здоровый и рубленый — и вот такой чайник будет сопливить по полной программе. Загадкой остаются фарфоровые чайники. Они бывают просто отличными, а бывают очень неаккуратными с точки зрения эффекта чайника. Поэтому иногда возникают сложности с покупкой повседневного фарфорового чайника домой или с чайниковым обеспечением общепита. Ну и когда привыкаешь к хорошим чайникам, знакомство с ассортиментом среднестатистической посудной лавки обескураживает, конечно. Особенно если эта лавка расположена где-либо в Лондоне. Впрочем, сейчас не об этом.
Операционное управление эффектом чайника — это умение работать с чайником так, чтобы его эффект не возникал. Металлические чайники с длинным носом никаких особенных навыков не требуют — у них большой конструктивный потенциал для компенсации эффекта чайника. А вот маленькие глиняные чайники требуют определенной сноровки, которая, впрочем, приходит очень быстро и не требует особого внимания. Основной смысл этой сноровки, как известно, состоит в том, чтобы быстро начинать и резко заканчивать слив — тогда все будет хорошо и аккуратно. Если в чашки попадать, конечно.
При этом надо понимать, что на рынке существует огромное количество чайников, которые будут сопливить даже в самых умелых руках. Ну просто потому, что на массовом рынке чайник — это не инструмент, а самостоятельный продукт. А местами даже арт-объект. И подавляющее большинство чайников покупается без проверки и по картинке — даже если покупка происходит вживую. И когда через несколько дней использования счастливый владелец обнаруживает, что небольшая, но заметная часть чая из чайника настойчиво попадает совсем не в чашку, он начинает думать над способами компенсации эффекта чайника. Даже если не знает таких слов.
И вот тут мы вступаем в область, большинству ценителей чая почти неизвестную. И, пожалуй, ненужную. Но забавную.
Накладки и впитывалки
Современный рынок предлагает два способа избавить чайник от сопливости. Первый — это специальные вставки и накладки, корректирующие форму носика. Второй — это гигиенические впитывалки проливающегося чая. Начнем, пожалуй, со вставок и накладок — они не такие безумные.
Накладки и вставки, корректирующие истечение какой-либо жидкости из какого-либо сосуда, хорошо известны и в меру распространены. Наши винные коллеги, например, время от времени пользуются специальными вставками из плотной и гибкой фольги, которые делают розлив вина из бутылки более аккуратным. У барменов есть вставки-гейзеры, которые позволяют наливать напитки медленно и печально. Работники разных хитрых лабораторий охотно используют разливные кольца — вставки в бутылки из гидрофобного материала, позволяющие аккуратно разливать разные жидкости… Короче говоря, изготовить какую-либо силиконовую нахлобучку, которую можно нацепить на носик чайника так, чтобы она придала этому носику клиновидную форму с относительно тонкой нижней «губой» совсем не сложно. И такие причудливые нахлобучки время от времени продаются. Можно гуглить по teapot spout или teapot spout pourer. Эти спауты и пуреры, кстати, еще и носики чайников защищают — хотя это и не так важно.
Вставки в носики чайников нужно гуглить по teapot drip clips или изготавливать самостоятельно из использованных алюминиевых банок. Смысл таких вставок состоит в том, чтобы направлять струю чая. Всякому, кто подставлял соломинки под капли березового сока, смысл таких вставок хорошо понятен. Сами по себе они не очень интересны, но такие штуки в отрыве от контекста можно смело использовать в качестве заданий в какой-либо интеллектуальной игре на раздевание. Ну типа не угадал, что это за предмет — снимаешь сапоги.
Но вершиной развития научной мысли, стремящейся компенсировать сопливость чайников, являются, конечно, впитывающее навесное оборудование для чайников. Отметим отдельно — сами мы такие штуки считаем запредельным бредом. Как с бытовой точки зрения, так и с точки зрения вселенского разума. Однако эти штуковины существуют — и мы должны о них рассказать.
Называются эти дивные приблуды teapot drip catcher — и они представляют из себя накладку из впитывающего материала, которая крепится на носике чайника просто надеваясь на него или с помощью пары резинок. Ну и впитывает все капли, которые текут не туда. Эти самые улавливатели капель — отличная тема для рукоделия и, конечно, забавный чайный сувенир, предназначенный для решения проблемы, которая тебя совершенно не парила до тех пор, пока ты не узнал о способе ее решения. Но представить себе регулярное использование таких приблуд мы не можем.
Читайте и слушайте ежедневные чайные новости в телеграм-канале «Путевые заметки чайного клоуна».
Добавить комментарий