La réponse courte est non. Le débit et la pression sont liés, donc toutes choses étant égales par ailleurs, l'augmentation de la pression augmentera le débit sortant d'un restricteur. Cependant, la physique autour du flux est compliquée, surtout quand on commence à prendre en compte un café. palet.

Tout d’abord, nous devons comprendre à quoi sert un limiteur de débit. Un limiteur de débit est une section de tube de très petit diamètre (généralement 0,8 mm), placée quelque part entre la pompe et le groupe dans une machine à expresso. Cela ressemble à un écrou obturateur percé d’un trou d’épingle. Le petit diamètre d'un limiteur de débit limite le débit, ce qui augmente le temps nécessaire pour mouiller le palet et remplissez l'espace au-dessus du palet (espace de tête), créant une petite fenêtre de basse pression pré-perfusion.

Tout d’abord, jetons un coup d’œil à un schéma simplifié du trajet emprunté par l’eau pour atteindre le café :

L'eau entrant dans la machine est mise sous pression par la pompe, la refoulant dans les tuyaux reliant la pompe au limiteur de débit. Le manomètre est généralement connecté aux tuyaux ici, ce qui signifie qu'il mesure la pression au niveau de la pompe, plutôt que la pression au niveau du café. palet lui-même. Le limiteur de débit se situe entre la pompe et la tête du groupe, généralement assez proche du groupe lui-même. En tête de groupe, l'eau doit s'écouler par des petits trous du bloc de dispersion et de la paroi de douche, passer par le espace de tête entre l'écran et le palet, puis enfin à travers le palet lui-même.

Considérons le cas où la pompe est allumée, mais où il n'y a pas de café dans le groupe. La pression fait circuler l'eau à travers les tuyaux vers le restricteur, augmentant ainsi la pression dans la tuyauterie jusqu'à ce qu'elle atteigne la valeur définie. pression de la pompe. En aval du restricteur, l’eau peut s’écouler facilement à travers la tête de groupe. Cela signifie que la pression ne peut pas s'accumuler dans le groupe, nous pouvons donc effectivement ignorer ce qui se passe ici dans ce cas. Au lieu de cela, le débit dans l’ensemble du système est déterminé par le débit traversant le restricteur. (Nous ignorons le petit peu de résistance créé par les tuyaux eux-mêmes dans ce cas)

Le restricteur lui-même est un petit tube, ce qui signifie que nous pouvons considérer le débit d'eau qui le traverse comme étant laminaire. Cela signifie que l'eau molécules traversez-le en lignes droites, plutôt que de créer des tourbillons qui gênent l'écoulement. En écoulement laminaire, le débit est directement proportionnel au gradient de pression, ce qui signifie que si vous doublez le pression de la pompe, vous doublez le débit. On voit donc bien que le restricteur ne donne pas un débit constant, mais il varie quand même avec le pression de la pompe.

Un écoulement turbulent se produit lorsque l'eau passe à travers une ouverture plus large, par exemple dans une chaudière de brassage dédiée. Dans un écoulement turbulent, les tourbillons interfèrent davantage avec l'écoulement à mesure que la pression augmente, ce qui signifie que le débit n'augmente qu'avec la racine carrée de la pression. Néanmoins, une augmentation de la pression signifie toujours une augmentation du débit.

Une fois que vous avez pris en compte le palet, les choses deviennent un peu plus compliquées. Considérons la situation où l'écoulement à travers le palet est très lent (proche de zéro). Dans ce cas, une fois le palet est mouillé et le espace de tête est plein, la pression au niveau du groupe va s'accumuler pour devenir plus ou moins la même que la pression au niveau de la pompe. Parce que l'eau passe plus facilement à travers le restricteur qu'à travers le palet, il ne restreint plus le débit mais, au lieu de cela, le débit à travers l'ensemble du système est déterminé par la rapidité avec laquelle il se déplace à travers le système. palet. Dans ce cas, la pression peut avoir des effets inattendus sur le débit, en raison de l'effet de la pression sur le débit. palet lui-même. Une pression accrue augmentera le débit jusqu'à un certain point, mais une pression élevée peut presser les particules de café dans le palet ensemble, éliminant tout espace permettant à l'eau de s'écouler, et donc réellement réduire le flux. (Rao 2013a)

Une situation réelle se situe quelque part entre ces deux scénarios. La pression en amont du restricteur sera toujours plus ou moins pression de la pompe. Dans un premier temps, le palet crée fort résistance au débit d'eau, permettant à la pression de s'accumuler en aval du restricteur, créant une situation similaire au deuxième scénario ci-dessus. À mesure que la pression monte dans le groupe, le flux à travers le palet augmentera jusqu'à un certain point, et dans ce scénario, le débit est déterminé par la composition du palet. Cependant, à mesure que les matières solides du café commencent à dissoudre, le palet commence à se décomposer pendant le tir, fournissant de moins en moins résistance (Rao 2013b). Cela signifie le débit à travers le palet augmentera tout au long de la durée du shot, jusqu'à ce qu'il se rapproche du même taux que celui que vous avez sans café du tout dans le groupe. À ce stade, nous revenons au premier scénario ci-dessus, dans lequel le débit est exactement proportionnel au pression de la pompe.

La chose intéressante à noter ici est que même avec un pression de la pompe, la pression au palet diminue en fait tout au long du tir, mais le débit augmente. C'est l'une des raisons pour lesquelles le profilage de débit, par opposition au profilage de pression, est si intéressant : il peut compenser les incohérences dans le palet, d'autant plus qu'il commence à se dégrader.

Une dernière remarque technique : une machine à expresso qui utilise un échangeur de chaleur pour chauffer l'eau de brassage aura souvent des limiteurs de débit supplémentaires dans la boucle de chauffage. Ceux-ci n'affectent pas le débit vers le groupe lorsque la pompe est enclenchée, mais contrôlent plutôt la rapidité avec laquelle l'eau circule à travers l'échangeur de chaleur et influencent donc la température d'infusion.

Les références

S Rao, 2013a. Chapitre 3: Pression de la pompe. Dans : Extraction d'espresso : mesure et maîtrise

S Rao, 2013b. Chapitre 11 : Profilage de pression. Dans : Extraction d'espresso : mesure et maîtrise