您在提到巧克力时流口水吗？如果是这样，您是像我这样的“巧克力”，而雀巢的KitKat®Bar是我的最爱之一。80年来，全球的人们吞噬了这四件式的喜悦。为了确保生产的每块巧克力都具有相同的一致性，质地和口味，英国约克（PTC York）的雀巢产品技术中心的工程师正在使用仿真来优化KitKat®BarManufacturing Process。
优化巧克力储户中的流体流量
生产每个KitKat®棒的科学非常有趣。在雀巢，KitKat®，Aero®和其他糖果棒是使用巧克力存储者制造的。熔融巧克力被送入存储者，并通过存储者底部的喷嘴尖端退出模具。PTC York的工程师使用ComsolMultiphysics®软件中包含的各种功能，以确保巧克力的流速和压力退出每个喷嘴。
选择雀巢KitKat®产品。乐动体育app无法登录版权所有©雀巢。
首先，该团队能够将巧克力存储器的SolidWorks®软件设计直接导入到ComsolMultiphysics®软件中并运行模拟。该模拟中的存储者专门用于Aero®杆，但使用类似的机器用于KitKat®杆。
存储者的SolidWorks®软件几何形状（左）和ComsolMultiphysics®模拟（右）显示了存款人的喷嘴和流动通道中巧克力流量的幅度。版权所有©雀巢。
该团队还能够通过进口实验剪切应力与剪切速率曲线来对雀巢标志性巧克力的真正非牛顿行为进行建模。此外，模拟有助于确定高流速和低流量的区域，从而优化了设备的总体流体流量。
在雀巢晶圆中实现完美的紧缩
雀巢的研究团队还分析了组成KitKat®Bar的脆皮晶圆中心的过程。晶圆烘焙设备由两个烘焙板组成，可压缩它们之间的面糊。这些盘子越过一系列火焰烘烤晶圆。
晶圆烤盘用来烘烤套件凯特®晶圆。版权所有©雀巢。
在烘烤过程中，火焰的加热不均匀会导致晶片的一部分保持略微湿润，这可能会损害晶圆的标志性紧缩。PTC York的工程师在Comsol多物理学的帮助下解决了这个问题。团队研究了下方和板周围的空气流，以确保整个板上的温度均匀剖面。
烤盘周围测量的气流水平。版权所有©雀巢。
分析气流有助于优化燃烧器的功率和方向，同时还减少了所使用的燃料。该团队还能够通过将烘烤板固定在一起的金属螺栓增加传导而识别热点。他们还能够针对实验验证其仿真模型。展望未来，这将有助于更均匀地重新分配热量并避免温度峰值，从而确保我们仍然获得晶圆的众所周知的“快照”。
烤盘支撑框架中的温度分布。版权所有©雀巢。
顶部烘焙板表面的温度剖面，在螺栓（白圆圈）的位置可以看到温暖的斑点。版权所有©雀巢。
通过使用多物理模拟，雀巢的团队能够优化其巧克力生产过程并提高能源效率。随着KitKat®Bar庆祝其80Th生日，我们可以期待这种美味佳肴的更多年。
进一步阅读
- 阅读有关雀巢如何使用模拟的更多信息。comsol新闻2015
Aero和Kit Kat是SociétédesProduitsNestléS.A。S.A. Corporation Switzerland的注册商标。
SolidWorks是DassaultSystèmesSolidworksCorp.的注册商标。
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