автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.07, диссертация на тему:Разработка и исследование СВЧ устройств для термообработки диэлектрических материалов
Автореферат диссертации по теме "Разработка и исследование СВЧ устройств для термообработки диэлектрических материалов"
На правах рукописи
МАМОНТОВ Александр Владимирович
РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ СВЧ УСТРОЙСТВ ДЛЯ ТЕРМООБРАБОТКИ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Специальность 05.12.07 - Антенны, СВЧ устройства и их технологам
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Москва 2005
Работа выполнена на кафедре: "Лазерные и микроволновые информационные системы" факультета Информатики и Телекоммуникаций Московского государственного института электроники и математики (Технического университета)
Научный руководитель: доктор технических наук, профессор
Ведущая организация: Государственное унитарное предприятие "Всероссийский электротехнический институт имени В.И.Ленина" (ТУП "ВЭИ" им. В.И.Ленина)
Защита состоится "23 " 2005 года в часов на заседании
диссертационного совета Д.212.133.06 Московского государственного института электроники и математики (Технический университет)
по адресу: 109028, Москва, Б. Трехсвятительский пер., 3/12
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГИЭМ.
Автореферат разослан
2005 года
Ученый секретарь
Диссертационного совета Д.212.133.06,
Нефедов Владимир Николаевич
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор
Петров Александр Сергеевич; кандидат технических наук Азов Геннадий Анатольевич
профессор
Н.Н. Грачев
10О-Н 2 ш 903
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. Современные тенденции в области термообработки диэлектрических материалов направлены на поиск новых высокоэффективных и экологически чистых технологий. Одним из таких направлений является использование в качестве источника тепла энергии электромагнитного поля сверхвысоких частот (СВЧ энергии).
При разработке СВЧ устройств для технологических процессов термообработки диэлектрических материалов используются такие уникальные свойства, как: объемный характер нагрева, избирательность нагрева, высокая чистота нагрева, высокий коэффициент преобразования СВЧ энергии в тепловую энергию.
Использование электромагнитного поля сверхвысоких частот для целей термообработки диэлектрических материалов позволяет осуществить интенсивные, безотходные, энергосберегающие и экологически чистые технологии.
Известны и описаны СВЧ устройства, реализующие технологии термообработки диэлектрических материалов в различных отраслях промышленности.
Разработка новых, более точных методов расчета, как самих сверхвысокочастотных устройств, так и технологических процессов равномерного нагрева диэлектрических материалов, является актуальной задачей в различных отраслях промышленности и решению которой посвящена настоящая работа.
Решение этой задачи позволит улучшить качество обрабатываемых материалов за счет объемного и равномерного характера нагрева и поднять на более высокий уровень показатели самих технологических процессов, характеризующихся экологической чистотой, тепловой безынерционностью в сочетании с высоким коэффициентом полезного действия сверхвысокочастотных устройств.
Проведенный анализ научных публикаций в области расчета и проектирования сверхвысокочастотных устройств лучевого типа и типа бегущей волны для термообработки диэлектрических материалов позволил определить их основные недостатки и наметить пути их преодоления.
В работе рассмотрены СВЧ устройства лучевого типа, которые представляют собой камеры или иные конструкции, на стенках которых расположены в определенном порядке излучатели СВЧ энергии, обеспечивающие заданное распределение температурного поля в обрабатываемом диэлектрическом материале. Излучатели СВЧ энергии представляют собой волноводы прямоугольного сечения, работающие на основном типе волны Н10. При проектировании таких конструкций сверхвысокочастотных устройств основной задачей является разработка модели, метода, алгоритма и программы расчета распределения температурного поля обрабатываемого диэлектрического материала, рас-
положенного на заданном расстоянии от системы излучателей. ----------
Г"' ' -Од,¡„ПАЯ
' ' г КЛ
РК
При проектировании новых конструкций СВЧ устройств для высокоэффективной термообработки диэлектрических материалов в режиме бегущей волны существуют две основные задачи:
- разработка модели, метода и программы расчета температурного поля обрабатываемого материала с учетом зависимости диэлектрических параметров материала от температуры;
- разработка физической модели и метода расчета для реализации равномерного распределения температурного поля обрабатываемого материала по сечению.
Целью диссертационной работы является исследование и разработка моделей и методов расчета новых высокоэффективных конструкций СВЧ устройств для термообработки диэлектрических материалов, а также реализация результатов расчетов в практических конструкциях.
Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:
- исследование и разработка модели, метода и программы расчета новых СВЧ устройств лучевого типа, обеспечивающих равномерное распределение температурного поля изотропного диэлектрического материала с известными электрофизическими параметрами, расположенного на заданном расстоянии от системы волноводных излучателей;
- исследование и разработка модели, метода и программы расчета СВЧ устройств и распределения температурного поля материала в поле бегущей волны с учетом зависимости диэлектрических параметров материала от температуры;
- исследование и разработка физической модели и метода расчета СВЧ устройств, обеспечивающих равномерное распределение температурного поля по поперечному сечению обрабатываемых материалов в поле бегущей волны.
Методы исследования
Теоретические исследования проведены с использованием математических аппаратов электродинамики; теории электромагнитного поля; теории электрических цепей и метода эквивалентных схем. Экспериментальные исследования проведены на конкретных конструкциях СВЧ устройств (резонаторного типа, круглого волновода, диафрагмированного волновода, спиральной замедляющей системы, меандрового волновода).
Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается корректностью разработанных физических моделей, результатами теоретических и экспериментальных исследований, внедрением разработанных СВЧ устройств.
На защиту выносятся следующие научные положения:
1. Физические модели построения новых СВЧ устройств, обеспечивающих равномерное распределение температурного поля по сечению материала в режиме бегущей волны за счет того, что устройство состоит из двух секций, каж-
дая из которых имеет взаимодополняющее распределение температурного поля в материале по сечению и принципа суперпозиции;
2. Модель и метод расчета СВЧ устройств лучевого типа для термообработки диэлектрических материалов, основанный, как на принципе суперпозиции, так и учете экспериментальных коэффициентов в уравнениях Гюйгенса - Кирхгофа, которые зависят от расстояния до обрабатываемого материала и угла излучения;
3. Модель и метод расчета СВЧ устройства для термообработки материалов в поле бегущей волны, основанные на том, что величина поглощенной мощности материалом прямо пропорциональна постоянной затухания.
Практическая ценность результатов диссертации:
1. Разработанные модели, методы, алгоритмы и программы расчета и проектирования высокоэффективных новых конструкций СВЧ устройств термообработки диэлектрических материалов открывают (за счет сокращения времени и средств их разработки) широкие перспективы для их внедрения в высокоэффективные технологические процессы различных отраслей промышленности с целью получения высокого экономического эффекта.
2. Использование разработанных методов расчета и проектирования СВЧ устройств позволяет провести расчет заданного технологического процесса термообработки диэлектрических материалов с точностью, отвечающей условиям технологического процесса.
3 Разработанные новые модели, методы, программы расчета и конструирования лучевых СВЧ установок для термообработки материалов позволяют обеспечить заданное распределение температурного поля материалов и сократить время и средства при их разработке.
Научная новизна диссертации заключается в том, что представлены новые модели, методы расчета, как сверхвысокочастотных устройств, так и технологических процессов термообработки диэлектрических материалов с различными электрофизическими параметрами, отличающиеся высокой равномерностью распределения температурного поля в материале. Более подробно научная новизна характеризуется следующим: впервые
- разработаны физические модели построения сверхвысокочастотных устройств, использующих в качестве нагревательных элементов секции электродинамических систем для равномерной термообработки как плоских, так и круглых сечений материалов;
- разработана методика расчета конструкций сверхвысокочастотных устройств лучевого типа (на основе принципа суперпозиции, принципа Гюйгенса -Кирхгофа и учета эмпирических коэффициентов), для диэлектрических материалов, позволяющая рассчитать температурное поле материала;
- разработан метод расчета распределения температурного поля в материалах для СВЧ устройств в режиме бегущей волны, учитывающий зависимость диэлектрических параметров материала от температуры;
- теоретически и экспериментально обоснован метод расчета длины электродинамической системы СВЧ устройства типа «бегущей волны» и коэффициента полезного действия в зависимости от величины фазовой скорости волны в электродинамической системе.
Реализация результатов диссертационной работы:
Результаты диссертационной работы нашли применение в трех опытно-конструкторских работах, выполненных в ЗАО НТЦ «Альфа-1», ООО НПК «Новатор», ООО «Альпинтех», одной научно-исследовательской работе, выполненной в НИИ ПМТ МГИЭМ (ТУ) и внедрены в учебный процесс МИЭМ.
Результаты внедрения диссертационной работы подтверждены соответствующими актами.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались:
- на Международном научном семинаре "Электродинамика периодических и нерегулярных структур" при секции НТО им. A.C. Попова. Московский энергетический институт, 19.10.94 г. Доклад: "Использование многоэтажных замедляющих систем для нагрева диэлектрических материалов";
- на Всесоюзной научно-технической конференции: "Интегральная электроника СВЧ". Красноярск, 14-16 июня, 1988 г. Доклад: "Амплитудно-частотный корректор на планарных замедляющих системах";
- на IV межвузовской научной школе молодых специалистов "Концентрированные потоки энергии в космической технике, электронике, экологии и медицине" 18 ноября 2003 г. Москва, МГУ. Доклад: "Воздействие концентрированных потоков СВЧ энергии на процессы полимеризации диэлектрических стержней";
- на IV межвузовской научной школе молодых специалистов "Концентрированные потоки энергии в космической технике, электронике, экологии и медицине" 18 ноября 2003 г. Москва, МГУ. Доклад: "Термообработка плоских диэлектрических материалов с использованием концентрированных потоков СВЧ энергии";
- на V межвузовской научной школе молодых специалистов "Концентрированные потоки энергии в космической технике, электронике, экологии и медицине" 23 ноября 2004 г. Москва, МГУ. Доклад: " Метод расчета СВЧ установок лучевого типа";
- на V межвузовской научной школе молодых специалистов "Концентрированные потоки энергии в космической технике, электронике, экологии и медицине" 23 ноября 2004 г. Москва, МГУ. Доклад: "Термообработка диэлектрических материалов с использованием концентрированных потоков СВЧ энергии в режиме бегущей волны".
Публикации. По теме диссертации выпущено 2 научно - технических отчета, опубликовано 4 статьи, тезисы докладов на конференциях и получено 2 авторских свидетельства.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников и приложения. Имеет общий объем 154 страниц, в том числе 48 рисунков, 222 наименования списка использованных источников на 19 страницах, 5 страниц приложения.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность темы работы, сформулирована цель, научная новизна и практическая значимость результатов диссертационной работы, изложены основные научные положения, выносимые на защиту. Показаны основные достоинства использования сверхвысокочастотных технологий термообработки диэлектрических материалов. Определены конкретные задачи, которые необходимо решить для достижения поставленной в настоящей диссертационной работе цели.
В первой главе "Сверхвысокочастотные устройства для высокоэффективной термообработки диэлектрических материалов " дан обзор по отечественным и зарубежным научным публикациям и показаны перспективы развития СВЧ устройств лучевого типа и типа бегущей волны в применении к конкретным технологическим процессам.
Представлен анализ развития малогабаритных источников СВЧ энергии и перспективы их использования в устройствах для термообработки диэлектрических материалов.
Рассмотрены основные конструкции электродинамических систем для сверхвысокочастотных устройств термообработки материалов. Показаны особенности нагрева диэлектрических материалов с использованием энергии электромагнитного поля сверхвысоких частот. С точки зрения классической физики рассмотрены процессы взаимодействия электромагнитного поля сверхвысоких частот с материалом, приводящие к поглощению энергии поля в материале с учетом макроскопических свойств диэлектрической среды. Приведены основные типы конструкций электродинамических систем, используемые в различных технологических процессах термообработки материалов.
Отражены основные недостатки существующих методов расчета и проектирования рассматриваемых конструкций СВЧ устройств и сформулированы основные научные задачи, которые надо решить для преодоления этих недостатков.
Во второй главе "Разработка метода расчета СВЧ устройств лучевого типа" предложен метод расчета и проектирования СВЧ устройств лучевого типа для термообработки диэлектрических материалов.
Рассмотрены СВЧ устройства лучевого типа, отличительной особенностью которых является использование в качестве вводов СВЧ энергии антенн в виде
открытых прямоугольных волноводов, работающих на основном типе волны #10. При этом количество и место расположения таких антенн определяется геометрическими размерами и физическими свойствами обрабатываемого материала. В качестве электродинамических систем СВЧ устройств лучевого типа рассмотрены прямоугольные резонаторные камеры.
Из анализа научных публикаций показано, что если в камере обрабатывать диэлектрические материалы, электрофизические параметры которых в процессе нагрева существенно изменяются, то электромагнитное поле втягивается в материал и строгих выражений для расчета картины распределения температурных полей в материалах не приводится.
СВЧ мощность, передаваемая электромагнитным полем в обрабатываемый материал (удельная мощность диэлектрических потерь), прямо пропорциональна частоте, квадрату напряженности поля и фактору диэлектрических потерь. Возрастание температуры определяется количеством поглощенной мощности при отсутствии тепловых потерь в стенках резонаторной камеры.
В предлагаемой модели расчета полагают, что мощность излучается в свободное полупространство, то есть вся излучаемая мощность поглощается диэлектрическим материалом. В работе решается задача распределения температурного поля на поверхности диэлектрического материала, в достаточно тонком слое. Этот слой характеризуется постоянной величиной напряженности электрического поля, а нарастание температуры (распределение температуры по поверхности материала) прямо пропорционально величине излучаемой мощности при условии постоянства массы и теплоемкости материала.
Диэлектрический материал является изотропным и обладает малой теплопроводностью, которой в расчетах можно пренебречь. Поскольку нас интересуют не абсолютные величины температуры, а относительное распределение температуры по поверхности диэлектрического материала, то в относительных единицах можно сравнивать рассчитанные и измеренные характеристики температурного поля.
Таким образом, измеренное относительное распределение температуры можно поставить в соответствие относительному рассчитанному распределению температуры, которое соответствует распределению излучаемой СВЧ мощности.
В настоящей работе решение задачи реализации заданного распределения температурного поля диэлектрических материалов включало в себя следующие этапы:
1. Расчет излучения мощности из раскрыва волновода, как по узкой, так и по широкой стенке в первом приближении описывается уравнениями Гюйгенса-Кирхгофа. На рис.1, показан раскрыв прямоугольного волновода и построена диаграмма распределения мощности излучения из раскрыва волновода, как по узкой, так и по широкой стенке в зависимости от угла излучения в плоскостях Е и Н.
Плоскость Е
Стенка камеры
Прямоугольный волновод
Поверхность обрабатываемого материала
Плоскость Н
ш
10 0,8 0,6 04
0,2 О
Волновод 72x34
--Г/--1-
Волновод 90x45
15 30 45 Е-плоскость
60
О град
ГШ Ф)
1,0
0,8
О,
0,4
0 2
О
\ ]
Волновод 72x34 /
\< \ Ч 1
1 1 ч
/ Волновод 90x45
! 1
в.цяд
Н-плоскость
Рис. 1. Раскрыв прямоугольного волновода и диаграммы излучения мощности в Я и £ плоскостях раскрыва волновода для волноводов 72x34 и 90x45.
2. Расчет распределения поля от источника СВЧ энергии на различных расстояниях от обрабатываемого материала и построение изотерм при условии отсутствия теплопроводности внутри материала ("уровни постоянной температуры). На рис.2, показаны изотермы на уровне мощности излучения 0,5 для различных расстояний от материала до волновода (200 мм; 300 мм; 400 мм), определены диагонали эллипсов и составлена соответствующая программа их расчета.
Рис.2. Рассчитанные изотермы по уровню половинной мощности для различных расстояний от раскрыва волновода до обрабатываемого материала.
3. Корректировка (с помощью эмпирических коэффициентов) теоретически рассчитанных (методом Гюйгенса - Кирхгофа) и измеренных распределений температурного поля материала в зависимости от расстояния до обрабатываемого материала. На рис.3 показано распределение температурного поля на расстоянии 200 мм от источника СВЧ энергии, рассчитанного и измеренного, как по узкой стенке волновода, так и по широкой. Расхождение рассчитанных и измеренных характеристик можно связать эмпирическими коэффициентами кЕ(г, (?) и ки(7., 0), которые зависят от расстояния до поверхности диэлектрического материала и от величины угла 0, который составляет интересующее нас направление относительно направления распространения энергии в волноводе.
2
1+, 1-
х
2 а
■ соьв
к-Ъ . „
Б1П| - -51П»
С05в + , 1-
X 2 ■ а
со:
к-Ъ
2
к ■ а
■ %тв
1-
2-а
X
•эт^]
ТШ Т.(0) и
0$
06
04
ог
I 1 1
расчет
— •\\/ ..... V \ \
лк
/ эксперимент
1 I
т. (в)
15 30 45
Е-плоскость
О, град
15 30 45 60
Н-плоскость
О, град
Рис 3. Рассчитанное и измеренное распределение температурного поля на поверхности материала на расстоянии 200 мм от источника СВЧ энергии, как по узкой, так и по широкой стенкам волновода (в Е и //- плоскостях).
4. Определение картины распределения температурного поля материала с использованием принципа суперпозиции. На рис.4 показано рассчитанное и измеренное распределение температурного поля между двумя источниками СВЧ энергии, как по узкой, так и по широкой стенке на расстоянии 200 мм от поверхности материала.
расчет
200 300 с/, мм
область экспериментальных значений
По узким стенкам волноводов а)
По широким стенкам волноводов б)
Рис.4. Рассчиганное и измеренное распределение температурного поля между двумя исючниками СВЧ энергии на расстоянии 200 мм от поверхности материала.
На рис.5 показано лучевое СВЧ устройство, предназначенное для сушки мясопродуктов 2-й категории, на котором проводились полномасштабные исследования распределений температурного поля. На расстоянии 450 мм от стенки камеры, на которой располагалось шесть источников СВЧ энергии, измеренная неравномерность распределения температуры на площади 1,5 м2 составила не более 2°С.
Рис 5. Лучевое СВЧ устройство, предназначенное для сутки мясопродуктов
2-й категории
Разработана модель расчета лучевых СВЧ устройств с раскрывами прямоугольных волноводов в качестве излучающих антенн, работающих на основном типе волны Н10. Модель основана на том, что поле в раскрыве волновода остается невозмущенным; отсутствуют токи, затекающие на внешнюю поверхность волновода; отсутствует отраженная обратно внутрь волновода волна; справедливости уравнений Гюйгенса - Кирхгофа и однородности обрабатываемого материала.
Разработан метод расчета лучевых СВЧ устройств который основан на использовании эмпирических корректирующих коэффициентов, зависящих от расстояния между раскрывом волновода источника СВЧ энергии и поверхностью обрабатываемого материала и угла от направления распространения энергии в волноводе в уравнениях Гюйгенса - Кирхгофа, а также принципа суперпозиции.
На основе полученных теоретических и экспериментальных исследований разработана программа расчета СВЧ устройств лучевого типа, обеспечивающих заданное распределение температурного поля в диэлектрических материалах с различными электрофизическими параметрами.
Проведены экспериментальные исследования по распределению температурного поля в лучевых конструкциях устройств СВЧ нагрева и показано, что расхождение между рассчитанными и экспериментальными значениями температурного поля не превышает 10%.
Приведены параметры новых разработанных СВЧ устройств лучевого типа, на которые получены акты о внедрении.
В третьей главе диссертации: "Разработка метода расчета сверхвысокочастотных устройств тина бегущей волны" рассматривается термообработка диэлектрических материалов, характерные размеры которых меньше длины волны.
Показано, что основная нерешенная задача при разработке СВЧ устройств в режиме бегущей волны связана с определением зависимости распределения температурного поля в материалах по длине электродинамической системы, с учетом зависимости диэлектрических параметров материала от температуры. Именно по этой причине невозможно определить коэффициент полезного действия, эффективную длину электродинамической системы и величину подводимой СВЧ мощности
Анализ научных публикаций показывает, что эти вопросы пытаются в конкретных применениях решить экспериментальным путем, но это не всегда удается.
В настоящей работе эта задача решена с помощью разработанного метода расчета, подтвержденного экспериментальными исследованиями В основе метода лежат следующие основные положения:
]. Экспериментальными исследованиями установлено, что для диэлектрических материалов, не содержащих влаги (различные пластические массы), а также в определенных количествах содержащих влагу (капиллярно-пористые материалы), содержащих влагу в больших количествах, но в замороженном
виде, на частотах 915 МГц и 2450 МГц величина поглощенной мощности прямо пропорциональна постоянной затухания;
2. Экспериментальными исследованиями установлено, что величина фактора потерь и постоянная затухания растет с ростом температуры, как для материалов с малыми потерями, так и для капиллярно-пористых материалов, содержащих влагу до (20-30)%, а также при больших величинах влажности в процессе размораживания;
3. Представляя электродинамическое устройство с нагреваемым материалом в виде нагруженной длинной линии с определенными граничными условиями, определен закон распределения СВЧ мощности по длине материала с учетом зависимости фактора потерь от температуры:
р(г\=_Чл.____Р .e-2a--z
' i \ -2 a z «* '
где: ак = а{Ткон)- постоянная затухания сверхвысокочастотной мощности в электродинамической системе с диэлектрическим материалом при конечной температуре технологического процесса;
аи =сс(Тнач) - постоянная затухания сверхвысокочастотной мощности в электродинамической системе с диэлектрическим материалом при начальной температуре технологического процесса;
Тнач - начальная температура диэлектрического материала;
Ткои - конечная температура диэлектрического материала.
4 Зная закон распределения мощности в материале, можно рассчитать необходимую длину электродинамического устройства (/) и коэффициент полезного действия tj(z) СВЧ установки:
=ЪгШ = 1___
5. Расхождение рассчитанных и измеренных распределений температурного поля по длине материала для различных конструкций электродинамических систем не превышает 10%.
На рис.6 и рис.7, в качестве примера, приведены рассчитанные и измеренные зависимости распределения температурного поля диэлектрического стержня, диаметром 20 мм, по длине электродинамической системы, как для круглого, так и для диафрагмированного волновода.
Круглый волновод
Нагреваемый диэлектрик
г, мм
400 500 600
Рис.6. Распределение температурного поля вдоль оси диэлектрического стержня в круглом волноводе.
Диафрагмированный волновод
200 300 400 500 600 700
г, мм
Нагреваемый диэлектрик
Рис.7 Распределение температурного поля вдоль оси диэлектрического стержня в диафрагмированном волноводе.
6. В результате анализа различных конструкций электродинамических систем для использования в СВЧ устройствах типа бегущей волны, получены выражения для удельной мощности потерь Руд(г) материала в зависимости от
длины волны в системе.
2я ■ Я„ ■ е"
2л е' А,
где:
А
Лв - длина волны в электродинамической системе; 5'лс - площадь поперечного сечения обрабатываемого диэлектрического материала;
А - длина волны в свободном пространстве; е" - фактор потерь.
В четвертой главе диссертации: "Разработка СВЧ устройств равномерного нагрева материалов по объему" рассмотрены физические модели, позволяющие реализовать равномерное распределение температурного поля по сечению обрабатываемого материала в режиме бегущей волны.
Расчетным и экспериментальным путем показано, что равномерное распределение температурного поля по радиусу диэлектрического стержня в различных конструкциях электродинамических систем может быть достигнуто при выбранной длине волны генератора подбором радиуса объекта. Если же радиус объекта изменить нельзя, то в таких камерах равномерного тепловыделения по радиусу можно и не обеспечить.
Рассмотрены вопросы создания равномерного распределения температурного поля по поперечному сечению (плоских и круглых) диэлектрических материалов. Для рассматриваемых видов поперечного сечения обрабатываемого материала предлагается использовать электродинамические устройства, расположенные последовательно друг за другом и имеющие взаимодополняющие распределения температурного поля в материале.
Для плоских материалов, как правило, используются электродинамические системы, состоящие из двух секций, одинаковых по конструкции и параметрам, но имеющим взаимно противоположное направление движения СВЧ энергии. В этих системах температурное поле в материале спадает по экспоненциальной зависимости и показано, что сложение двух экспоненциальных зависимостей может создать распределение температурного поля, удовлетворяющее условию технологического процесса. В качестве примера, на рис.8 представлены экспериментальные характеристики распределения температурного поля диэлектрического материала от двух секций электродинамических систем и суммарное распределение температурного поля [1].
Рис.8. Экспериментальное распределение суммарного температурного поля диэлектрического материала (а) от двух секций устройства СВЧ нагрева (б): 1 - листовой нагреваемый материал; 2 - источник СВЧ энергии; 3 - прямоугольный волновод; 4 - водяная согласованная нагрузка
Для материалов круглого поперечного сечения предлагается физическая модель построения СВЧ устройств, состоящих из двух секций, имеющих взаимодополняющее распределение температурного поля по поперечному сечению диэлектрического материала. Пусть первая электродинамическая система обеспечивает максимальную температуру в центре материала и ее спад по радиусу (например, круглый волновод, см. рис. 9), а вторая электродинамическая система обеспечивает максимум температуры на краю обрабатываемого материала и ее спад по радиусу к центру (например, диафрагмированный волновод, см. рис. 9). Сложение двух зависимостей может создать распределение температурного поля, удовлетворяющего условию технологического процесса.
На рис. 9 показаны рассчитанные и экспериментальные зависимости температуры от радиуса диэлектрического стержня для круглого и диафрагмированного волновода и суммарное распределение температурного поля по сечению стержня.
Круглый волновод
Диафрагмированный волновод
0
Кварцевая трубка
Нагреваемый диэлектрический стержень радиуса г
Т/То
1,00 0,99
0,98 0,97
а)
1У
ГСМ
1,0 0,8 0,6 0,4 - расчет
0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
область экспериментальных значений
б)
Рис. 9. СВЧ устройство для равномерного нагрева диэлектрических стержней по сечению (а); расчетное и экспериментальное распределение температурного поля по радиусу диэлектрического стержня (б).
В Заключении сформулированы основные результаты работы.
Основным итогом диссертационной работы является решение актуальной задачи, заключающейся в разработке новых конструкций сверхвысокочастотных устройств для термообработки диэлектрических материалов и имеющей существенное значение для данной области знаний. При решении поставленной задачи в работе разработаны модели, методы и программы расчета, научно обоснованные технические решения, которые позволяют создавать новые сверхвысокочастотные устройства и реализовать высокоэффективные технологические процессы термообработки материалов. Особенностью работы является ее прикладная направленность, позволяющая использовать полученные теоретические и экспериментальные результаты для решения конкретных научно-практических задач.
Основные результаты работы:
1. Разработана модель расчета лучевых СВЧ устройств с раскрывами прямоугольных волноводов в качестве излучающих антенн, работающих на основном типе волны Н10, которая основана на том, что поле в раскрыве волновода остается невозмущенным; отсутствует отраженная обратно внутрь волновода волна; справедливости уравнений Гюйгенса - Кирхгофа и однородности обрабатываемого материала.
2. Разработан метод расчета лучевых СВЧ устройств, который основан на использовании эмпирических корректирующих коэффициентов, зависящих от расстояния между раскрывом волновода источника СВЧ энергии и поверхностью обрабатываемого материала, а также от угла направления распространения энергии в волноводе в уравнениях Гюйгенса - Кирхгофа с применением принципа суперпозиции.
3. На основе полученных теоретических и экспериментальных исследований разработана программа расчета СВЧ устройств лучевого типа, обеспечивающих заданное распределение температурного поля в диэлектрических материалах с различными электрофизическими параметрами
4. Проведены экспериментальные исследования по определению распределения температурного поля в лучевых конструкциях устройств СВЧ нагрева и показано, что расхождение между рассчитанными и экспериментальными значениями температурного поля не превышает 10%.
5. Приведены параметры новых разработанных СВЧ устройств лучевого типа, на которые получены акты о внедрении. Экспериментальными исследованиями показано, что неравномерность температурного поля при нагреве материала на площади одного квадратного метра не превышает 3 °С.
6. Разработана модель расчета СВЧ устройств термообработки материалов в поле бегущей волны, которая основана на изотропных свойствах материала и прямолинейной зависимости постоянной затухания от температуры. В модели не учитывались омические и тепловые потери, а величина входной СВЧ мощности считалась полностью поглощенной обрабатываемым материалом на длине электродинамической системы.
7. Разработан метод расчета и проектирования СВЧ устройств термообработки материалов в поле бегущей волны, который учитывает зависимость диэлектрических параметров обрабатываемого материала от температуры и основан на допущении о том, что величина поглощенной мощности материалом прямо пропорциональна постоянной затухания.
8. Теоретическим и экспериментальным путем показано, что удельная мощность потерь материала в режиме бегущей волны обратно пропорциональна коэффициенту замедления. Чем больше коэффициент замедления, тем меньше величина постоянной затухания и, следовательно, больше длина электродинамической системы.
9. Расхождение рассчитанных и измеренных распределений температурного поля вдоль диэлектрического стержня для различных электродинамических систем не превышает 10%, что позволяет достаточно точно рассчитать требуемые технологические процессы термообработки материала и основные параметры СВЧ устройств.
10. Разработаны физические модели построения СВЧ устройств, обеспечивающих равномерное распределение температурного поля по сечению материала в поле бегущей волны за счет того, что устройство состоит из двух секций, каждая из которых имеет взаимодополняющее распределение температурного поля по сечению материала.
11. Разработаны методы расчета СВЧ устройств термообработки диэлектрических материалов в поле бегущей волны на основе принципа суперпозиции и учете зависимости распределения температурного поля материала по сечению от коэффициента замедления и постоянной распространения.
12. Показано, что расхождение рассчитанных и экспериментальных распределений температурных полей по сечению диэлектрического стержня для различных электродинамических систем не превышает 10%.
Основные результаты диссертации опубликованы в работах: Статьи
1. Мамонтов A.B., Нефедов В.Н. "Воздействие концентрированных потоков СВЧ энергии на процессы полимеризации диэлектрических стержней". Труды IV Межвузовской научной школы молодых специалистов "Концентрированные потоки энергии в космической технике, электронике, экологии и медицине". 17-18 ноября 2003 г. Москва, МГУ, стр. 94....101.
2 Мамонтов A.B., Нефедов В.Н., Черкасов A.C. "Термообработка плоских диэлектрических материалов с использованием концентрированных потоков СВЧ энергии". Труды IV Межвузовской научной школы молодых специалистов "Концентрированные потоки энергии в космической технике, электронике, экологии и медицине". 17-18 ноября 2003 г. Москва, МГУ, стр. 102.... 106.
3. Мамонтов A.B., Нефедов В.Н., Черкасов A.C. "Термообработка диэлектрических материалов с использованием концентрированных потоков СВЧ энергии в режиме бегущей волны". Труды V Межвузовской научной школы молодых специалистов "Концентрированные потоки энергии в космической
технике, электронике, экологии и медицине". 22-23 ноября 2004 г. Москва, МГУ, стр. 38....43.
4. Мамонтов A.B., Мананов А.Г., Нефедов В.Н., Черкасов A.C. "Метод расчета СВЧ установок лучевого типа". Труды V Межвузовской научной школы молодых специалистов "Концентрированные потоки энергии в космической технике, электронике, экологии и медицине". 22-23 ноября 2004 г. Москва, МГУ, стр. 33....37.
5. Патент РФ №1774526 "Устройство для термообработки плоских диэлектриков". Авторы: Мамонтов A.B., Мицкис А.Ю., Дымшиц P.M., Пчельников Ю.Н., опубл. в БИ №41 от 07.11.92.
6. А.С.СССР № 1461300,23 февраля 1987г., «Штыревая замедляющая система». Авторы: Мамонтов А В., Майсурадзе П.А., Пчельников Ю.Н., Иванова Н.Е.
г
ИД №06117 от 23.10.2001
Подписано в печать 19.05.2005. Формат 60x84/16. Бумага типографская № 2. Печать - ризография. Усл. печ. л. 1,25 Тираж 120 экз. Заказ
Московский государственный институт электроники и математики 109028, Москва, Б.Трехсвятительский пер., 3/12.
Центр оперативной полиграфии (095) 916-88-04, 916-89-25
/ /О /-—
РНБ Русский фонд
2007-4 1695
о з МОН 2005
Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Мамонтов, Александр Владимирович
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СВЧ устройства для высокоэффективной термообработки диэлектрических материалов
Введение
1.1. Физические основы термообработки диэлектрических материалов
1.2. Источники СВЧ энергии для термообработки материалов
1.3. СВЧ устройствах лучевого типа для термообработки диэлектрических материалов
1.4. СВЧ устройства типа бегущей волны 41 Заключение
ГЛАВА 2. Разработка модели и метода расчета СВЧ устройств лучевого типа
Введение
2.1. Прямоугольный волновод как излучающая антенна
2.2. Новые конструкции СВЧ устройств лучевого типа для термообработки материалов
Введение 2005 год, диссертация по радиотехнике и связи, Мамонтов, Александр Владимирович
3.1. Модель расчета СВЧ устройств термообработки материалов в поле бегущей волны 76
3.2. Метод расчета функции распределения мощности в материале в поле бегущей волны 81
3.3. Экспериментальные исследования распределения температурного поля материала вдоль оси электродинамической системы 88
Заключение 108
ГЛАВА 4. Разработка СВЧ устройств равномерного нагрева материалов по объему 109
Введение 109
4.1. Физическая модель построения устройств СВЧ нагрева материалов в режиме бегущей волны 109
4.2. Меандровый волновод с поглощающим диэлектрическим стержнем 117
4.3. Круглый волновод с коаксиальным поглощающим диэлектрическим стержнем 120
4.4. Спиральная замедляющая система с поглощающим диэлектрическим стержнем 123
4.5. Диафрагмированный волновод с поглощающим диэлектрическим стержнем 126
4.6. СВЧ устройства для равномерной термообработки материалов по сечению в поле бегущей волны 129
Заключение 131
Заключение 132
Список использованных источников 135
Приложение 154
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Современные тенденции в области термообработки диэлектрических материалов с различными электрофизическими параметрами направлен на поиск новых высокоэффективных и экологически чистых технологий. Одним из таких направлений является использование в качестве источника тепла энергии электромагнитного поля сверхвысоких частот (СВЧ энергии) [1. .3].
При разработке СВЧ устройств для технологических процессов термообработки диэлектрических материалов используются такие уникальные свойства, как [1.25]:
- избирательность нагрева. В многокомпонентной смеси диэлектриков сильнее нагреваются составляющие, у которых тангенс угла диэлектрических потерь более высокий;
- равномерность нагрева. Электромагнитное поле мгновенно проникает в диэлектрические материалы на значительную глубину, обеспечивая равномерное распределение выделяющегося тепла по всему объему обрабатываемого материала независимо от его теплопроводности;
- высокая чистота нагрева. СВЧ энергия подводится к материалу через защитные диэлектрические оболочки - окна или через упаковку. В этом случае нет необходимости использовать какие-либо вещества в качестве теплоносителей;
- саморегуляция нагрева. Нагрев высушенных участков автоматически прекращается, так как тангенс угла диэлектрических потерь большинства материалов уменьшается по мере их высыхания;
- высокий коэффициент преобразования СВЧ энергии в тепловую энергию.
Использование электромагнитного поля сверхвысоких частот для целей термообработки диэлектрических материалов позволяет осуществить интенсивные, безотходные, энергосберегающие и экологически чистые технологии, а именно:
- сократить продолжительность технологического процесса в 10 — 30 раз;
- повысить качество высушиваемой продукции и уменьшить брак;
- снизить удельный расход электроэнергии на 25. .50%;
- уменьшить площади производственных помещений на 10. .60%;
- сократить на 20. .50% численность обслуживающего персонала;
- улучшить санитарно-гигиенические условия труда;
- уменьшить площадь, объем и вес промышленных установок соответственно в 3, 6 и 2 раза;
- повысить управляемость технологическим процессом;
- создать условия для автоматизации производства.
Известны и описаны СВЧ устройства [1.6], реализующие технологии термообработки диэлектрических материалов в различных отраслях промышленности: производство строительных материалов, сушка древесины, тканей, бумаги, обработка текстильной пряжи, канатов, различных видов сыпучих веществ и дисперсных материалов, полимеров, керамики и резины; в медицинской промышленности — для стерилизации; в пищевой промышленности - для размораживания и приготовления продуктов; в сельскохозяйственном производстве - для сушки хлопка-сырца, облучения семян, листьев табака, уничтожения сорняков и т.д.
Разработка новых, более точных методов расчета, как самих сверхвысокочастотных устройств, так и технологических процессов равномерного нагрева диэлектрических материалов, является актуальной задачей, которая стоит в различных отраслях промышленности и решению которой посвящена настоящая работа.
Решение этой задачи позволит улучшить качество обрабатываемых материалов за счет объемного и равномерного характера нагрева и поднять на более высокий уровень показатели самих технологических процессов, характеризующихся экологической чистотой, тепловой безынерционностью в сочетании с высоким коэффициентом полезного действия сверхвысокочастотных устройств.
Проведенный анализ научных публикаций в области расчета и проектирования сверхвысокочастотных устройств лучевого типа и типа бегущей волны для термообработки диэлектрических материалов позволил определить их основные недостатки и наметить пути их преодоления.
В работе рассмотрены СВЧ устройства лучевого типа, которые представляют собой камеры или иные конструкции, на стенках которых расположены в определенном порядке излучатели СВЧ энергии, обеспечивающие заданное распределение температурного поля в обрабатываемом диэлектрическом материале. Излучатели СВЧ энергии представляют собой волноводы прямоугольного сечения, работающие на основном типе волны #10. При проектировании таких конструкций сверхвысокочастотных устройств основной задачей является разработка модели, метода, алгоритма и программы расчета распределения температурного поля обрабатываемого диэлектрического материала, расположенного на заданном расстоянии от системы излучателей.
При проектировании новых конструкций СВЧ устройств для высокоэффективной термообработки диэлектрических материалов в режиме бегущей волны существуют две основные задачи:
- разработка модели, метода и программы расчета температурного поля обрабатываемого материала с учетом зависимости диэлектрических параметров материала от температуры;
- разработка физической модели и метода расчета для реализации равномерного распределения температурного поля обрабатываемого материала по сечению.
Целью диссертационной работы является исследование и разработка моделей и методов расчета новых высокоэффективных конструкций СВЧ устройств для термообработки диэлектрических материалов, а также реализация расчетов в практических конструкциях.
Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:
- исследование и разработка модели, метода и программы расчета новых СВЧ устройств лучевого типа, обеспечивающих равномерное распределение температурного поля изотропного диэлектрического материала с известными электрофизическими параметрами, расположенного на заданном расстоянии от системы волноводных излучателей;
- исследование и разработка модели, метода и программы расчета СВЧ устройств и распределения температурного поля материала в поле бегущей волны с учетом зависимости диэлектрических параметров материала от температуры;
- исследование и разработка физической модели и метода расчета СВЧ устройств, обеспечивающих равномерное распределение температурного поля по поперечному сечению обрабатываемых материалов в поле бегущей волны.
Методы исследования
Теоретические исследования проведены с использованием математических аппаратов электродинамики; теории электромагнитного поля; теории электрических цепей и метода эквивалентных схем. Экспериментальные исследования проведены на конкретных конструкциях СВЧ устройств (резона-торного типа, круглого волновода, диафрагмированного волновода, спиральной замедляющей системы, меандрового волновода).
Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается корректностью разработанных физических моделей, результатами теоретических и экспериментальных исследований, внедрением разработанных СВЧ устройств.
На защиту выносятся следующие научные положения:
1. Физические модели построения новых СВЧ устройств, обеспечивающих равномерное распределение температурного поля по сечению материала в режиме бегущей волны за счет того, что устройство состоит из двух секций, имеющих взаимодополняющее распределение температурного поля материала по сечению и принципа суперпозиции;
2. Модель и метод расчета СВЧ устройств лучевого типа для термообработки диэлектрических материалов, основанный, как на принципе суперпозиции, так и учете экспериментальных коэффициентов в уравнениях Гюйгенса - Кирхгофа, которые зависят от расстояния до обрабатываемого материала и угла излучения;
3. Модель и метод расчета СВЧ устройства для термообработки материалов в поле бегущей волны, основанные на том, что величина поглощенной материалом мощности прямо пропорциональна постоянной затухания.
Практическая ценность результатов диссертации:
1. Разработанные модели, методы, алгоритмы и программы расчета и проектирования новых высокоэффективных конструкций СВЧ устройств термообработки диэлектрических материалов открывают (за счет сокращения времени и средств на их разработку) широкие перспективы для их внедрения в высокоэффективные технологические процессы различных отраслей промышленности с целью получения высокого экономического эффекта.
2. Использование разработанных методов расчета и проектирования СВЧ - устройств позволяют (с точностью распределения температурного поля, удовлетворяющей условиям технологического процесса) провести расчет заданного технологического процесса термообработки диэлектрических материалов.
3. Разработанные новые модели, методы, программы расчета и конструирования лучевых СВЧ установок для термообработки материалов позволяют обеспечить заданное распределение температурного поля материалов расхождение рассчитанных и измеренных характеристик распределения температурного поля не превышает 10%) и сократить время и средства при их разработке.
Научная новизна диссертации заключается в том, что представлены новые модели, методы расчета, как сверхвысокочастотных устройств, так и технологических процессов термообработки диэлектрических материалов с различными электрофизическими параметрами, отличающиеся высокой равномерностью распределения температурного поля в материале. Более подробно научная новизна характеризуется следующим: впервые
- разработаны физические модели построения сверхвысокочастотных устройств, использующих в качестве нагревательных элементов секции электродинамических систем для равномерной термообработки как плоских, так и круглых сечений материалов;
- разработана программа расчета конструкций сверхвысокочастотных устройств лучевого типа (на основе принципа суперпозиции, принципа Гюйгенса - Кирхгофа и учета эмпирических коэффициентов), для диэлектрических материалов, позволяющая рассчитать температурное поле материала;
- разработан метод расчета распределения температурного поля в материалах для СВЧ устройств в режиме бегущей волны, учитывающий зависимость диэлектрических параметров материала от температуры;
- теоретически и экспериментально обоснован метод расчета длины электродинамической системы СВЧ устройства и коэффициента полезного действия в зависимости от величины фазовой скорости волны в электродинамической системе.
Реализация результатов диссертационной работы:
Результаты диссертационной работы нашли применение в трех опытно-конструкторских работах, выполненных в ЗАО НТЦ "Альфа-1", ООО НПК "Новатор", ООО "Альпинтех", одной научно-исследовательской работе, выполненной в НИИ ПМТ МГИЭМ (ТУ) и внедрены в учебный процесс.
Результаты внедрения диссертационной работы подтверждены соответствующими актами.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались:
- на Международном научном семинаре "Электродинамика периодических и нерегулярных структур" при секции НТО им. A.C. Попова. Московский энергетический институт. 19.10.94 г. Доклад: "Использование многоэтажных замедляющих систем для нагрева диэлектрических материалов";
- на Всесоюзной научно-технической конференции: "Интегральная электроника СВЧ". Красноярск, 14-16 июня, 1988 г., Доклад: "Амплитудно-частотный корректор на планарных замедляющих системах";
- на IV межвузовской научной школе молодых специалистов "Концентрированные потоки энергии в космической технике, электронике, экологии и медицине" 18 ноября 2003 г. Москва, МГУ. Доклад: "Воздействие концентрированных потоков СВЧ энергии на процессы полимеризации диэлектрических стержней";
- на IV межвузовской научной uimnt молодых специалистов "Концентрированные потоки энергии в космической технике, электронике, экологии и медицине" 18 ноября 2003 г. Москва, МГУ. Доклад: "Термообработка плоских диэлектрических материалов с использованием концентрированных потоков СВЧ энергии";
- на V межвузовской научной школе молодых специалистов "Концентрированные потоки энергии в космической технике, электронике, экологии и медицине" 23 ноября 2004 г. Москва, МГУ. Доклад: "Метод расчета СВЧ установок лучевого типа".
- на V межвузовской научной школ! молодых специалистов "Концентрированные потоки энергии в космической технике, электронике, экологии и медицине" 23 ноября 2004 г. Москва, МГУ. Доклад: "Термообработка диэлектрических материалов с использованием концентрированных потоков СВЧ энергии в режиме бегущей волны".
Публикации. По теме диссертации выпущено 2 научно-технических отчета, опубликовано 4 статьи, тезисы докладов на конференциях и 2 изобретения.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников и приложения. Имеет общий объем 154 страниц, в том числе 48 рисунков, 222 наименований списка использованных источников на 19 страницах, 5 страниц приложения.
Заключение диссертация на тему "Разработка и исследование СВЧ устройств для термообработки диэлектрических материалов"
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Основным итогом диссертационной работы является решение актуальной задачи, заключающейся в разработке новых конструкций сверхвысокочастотных устройств термообработки диэлектрических материалов и имеющей существенное значение для данной области знаний. При решении поставленной задачи в работе разработаны модели, методы и программы расчета, научно обоснованные технические решения, которые позволяют создавать новые сверхвысокочастотные устройства и реализовать высокоэффективные технологические процессы термообработки материалов. Особенностью работы является ее прикладная направленность, позволяющая использовать полученные теоретические и экспериментальные результаты для решения конкретных научно-практических задач.
1. Разработана модель расчета лучевых СВЧ устройств с раскрывами прямоугольных волноводов в качестве излучающих антенн, работающих на основном типе волны Н10. Модель основана на том, что поле в раскрыве волновода остается невозмущенным; отсутствуют токи, затекающие на наружную поверхность волновода; отсутствует отраженная обратно внутрь волновода волна; справедливости уравнений Гюйгенса - Кирхгофа и изотропности обрабатываемого материала.
2. Разработан метод расчета лучевых СВЧ устройств, который основан на использовании эмпирических корректирующих коэффициентов, зависящих от расстояния между раскрывом волновода источника СВЧ энергии и обрабатываемым материалом и угла направления распространения энергии в волноводе в уравнениях Гюйгенса - Кирхгофа, а также принципа суперпозиции.
3. На основе полученных теоретических и экспериментальных исследований разработана программа расчета СВЧ устройств лучевого типа, обеспечивающих заданное распределение температурного поля в диэлектрических материалах с различными электрофизическими параметрами
4. Проведены экспериментальные исследования по распределению температурного поля в лучевых конструкциях устройств СВЧ нагрева и показано, что расхождение между рассчитанными и экспериментальными значениями температурного поля не превышает 10%.
5. Приведены параметры новых разработанных СВЧ устройств лучевого типа, на которые получены акты о внедрении. Экспериментальными исследованиями показано, что неравномерность температурного поля при нагрева на площади одного квадратного метра не превышает 3°С.
6. Разработана модель расчета СВЧ устройств термообработки материалов в поле бегущей волны, которая основана на изотропных свойствах материала и прямолинейной зависимости постоянной затухания от температуры. В модели не учитывались омические и тепловые потери и считалось, что величина входной СВЧ мощности полностью поглощалась обрабатываемым материалом на длине электродинамической системы.
7. Разработан метод расчета и проектирования СВЧ устройств термообработки материалов в поле бегущей волны, который учитывает зависимость диэлектрических параметров обрабатываемого материала от температуры и основан на допущении о том, что величина поглощенной мощности материалом прямо пропорциональна постоянной затухания.
8. Теоретическим и экспериментальным путем показано, что удельная мощность потерь в режиме бегущей волны обратно пропорциональна коэффициенту замедления. Чем больше коэффициент замедления, тем меньше величина постоянной затухания и, следовательно, больше длина электродинамической системы.
9. Расхождение рассчитанных и измеренных распределений температурного поля вдоль диэлектрического стержня для различных электродинамических систем не превышает 10%, что позволяет достаточно точно рассчитать требуемые технологические процессы термообработки материала и основные параметры СВЧ устройств.
10. Расчетным и экспериментальным путем показано, что равномерное распределение температурного поля по радиусу диэлектрического стержня в различных конструкциях электродинамических систем может быть достигнуто при выбранной длине волны генератора подбором радиуса обрабатываемого материала. Если же радиус стержня изменить нельзя, то в таких электродинамических системах равномерного тепловыделения по радиусу можно и не обеспечить.
11. Разработаны физические модели построения СВЧ устройств, обеспечивающих равномерное распределение температурного поля по сечению материала в поле бегущей волны за счет того, что устройство состоит из двух секций, каждая из которых имеет взаимодополняющее распределение температурного поля материала по сечению.
12. Разработаны методы расчета СВЧ устройств термообработки диэлектрических материалов в поле бегущей волны на основе принципа суперпозиции и учете зависимости распределения температурного поля материала по сечению от коэффициента замедления и постоянной распространения.
13. Показано, что расхождение рассчитанных и экспериментальных распределений температурных полей по сечению диэлектрического стержня для различных электродинамических систем не превышает 10%.
Библиография Мамонтов, Александр Владимирович, диссертация по теме Антенны, СВЧ устройства и их технологии
1. Окресс Э. СВЧ энергетика. М.: Мир, 1971, т. 2.
2. Низкоинтенсивные СВЧ технологии (проблемы и реализация)/ Под ред. Г.А. Морозова и Ю.Е. Седельникова. - М.: "Радиотехника", 2003. - 112 с.
3. Архангельский Ю.С., Девяткин И.И. Сверхвысокочастотные нагревательные установки для интенсификации технологических процессов. Издательство Саратовского университета, 1983 г.
4. Всесоюзная VI научно практическая конференция по применению СВЧ энергии в технологических процессах и научных исследованиях. Саратов. 1991 г.
5. Ю.Н. Пчельников, В.Т. Свиридов. "Электроника сверхвысоких частот", Москва, "Радио и связь", 1981 г.
6. Международная научно техническая конференция "Актуальные проблемы электронного машиностроения". Тезисы докладов. 4-7 октября 1994 г. Издательство Саратовского университета, 1994 г.
7. Рогов И.А., Некрутман C.B. Сверхвысокочастотный и инфракрасный нагрев пищевых продуктов. М.: Пищевая промышленность, 1976 г.
8. Применение СВЧ нагрева в общественном питании. Под редакцией А.Н. Вышелесского, Е.П. Кузьминой. — М.:Экономика, 1964 г.
9. Ю.Захаров В.И., Некрутман C.B. Физические процессы при обработке пищевых продуктов в электрическом поле СВЧ. Научн. тр. МИНХ, 1967, вып. 50, с. 17.20.
10. Пюшнер Г. Нагрев энергией сверхвысоких частот. — М.: Энергия, 1968 г.
11. Басс Ю.П. и др. Диэлектрический нагрев в резиновой промышленности. -М.: ЦНИИЭнефтехим, 1974 г.
12. C.B. Некрутман. "Тепловая обработка пищевых продуктов в электрическом поле сверхвысокой частоты". Москва, 1972 г.
13. Некрутман C.B. Аппараты СВЧ в общественном питании. М.: Экономика, 1973г.
14. Довженок A.A., Язиков В.Н. Установка для скоростной сушки асбестосо-держащих материалов в полях СВЧ. Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ, 1976, № 10, с. 65.68.
15. Бенгтссон Н., Олссон Т. СВЧ нагрев в пищевой промышленности. ТИИ-ЭР, 1974, № 1,с. 52.56.17.3африн Э.Я. и др. О применении СВЧ энергоподвода при сублимации. -Изв. АН МСССР, 1969, № 3, с. 65.68.
16. Крепьючетс Р. Использование СВЧ нагрева в производственных процессах. Электроника, 1966, т. 39, № 5, с. 39.47.
17. Рогов И.А., Горбатов A.B. Физические методы обработки пищевых продуктов. М.: Пищевая промышленность, 1974.
18. Обзоры по электронной технике. Серия 1. Электроника СВЧ. Выпуск 12 (1281). Н.К. Беляева, А.И. Маштакова, О.Ф. Кузнецова. СВЧ нагрев при обработке промышленных материалов. ЦНИИ "Электроника", Москва, 1987.
19. Обзоры по электронной технике. Серия 1. Электроника СВЧ. Выпуск 10 (960). В.Н. Удалов, А.И. Маштакова, Н.К. Беляева. Камерные СВЧ печи периодического действия. ЦНИИ "Электроника", Москва 1983.
20. Торговников Г.И., Новиков М.П. A.c. № 1183798 СССР//Б.И. 1982 г.
21. Торговников Г.И. О перспективах использования СВЧ энергии для обработки древесины и древесных материалов//Деревообрабатывающая промышленность, 1989, вып. 5, с. 13.15.
22. Торговников Г.И. "Диэлектрические свойства древесины", Москва, изд. Лесная промышленность, 1986.
23. Gruber G., Practical aspect of microwave veneer redrying, J. Microwave Power, 2, pp. 37.39 (June, 1967).
24. Патент США № 4126651, 1978 г., класс Н05 В 9/00.
25. Кардашев Г.А., Беренцвейг P.A., Гризак Ю.С., Шаталов А.Л., Салосин A.B. A.c. № 704796, СССР//Б.И. 1978.
26. Солин Н.И., Самохвалов A.A., Белоиров В.А., Афанасьев А.Я. A.c. № 989754, СССР//Б.И. 1980, класс Н05 В 6/46.
27. Bleackley W.J., Barnes J.C., Perkins G.H. A microwave dryer for photographic prints. NRC (Nate. Res. Coucil) Bull. Radio Elec. Eng. Div., 15, p.28 (July September, 1965).
28. Bleackley W.J., Barnes J.C., Perkins G.H. A microwave dryer for photographic prints, Can. J. Phot (May June, 1966).
29. Хинэн "Сушильные установки с бегущей волной", с. 161. 183. В кн. СВЧ- энергетика. Под редакцией Э. Окресса, т. 2. Изд. Мир, Москва, 1971.
30. Harvey A.F. Microwave Engineering, New York, Academic Press, 1963, pp. 233.279, 976.979.
31. Supplee A.F. Hidh power microwave systems. J. Microwave Power, pp. 89.96. (december, 1966).
32. Восс и Санли "Лесоматериалы". В кн. СВЧ энергетика. Под редакцией Э. Окресса, т. 2, с. 183.223. Изд. Мир, Москва, 1976.
33. Resch Н., Preliminary Technical Feasibility Study on the use of Microwaves for the Drying of Redwood Lumber, Serv. Rept. 35.01.55, Forest Products Lab., Univ. Of California, Richmond, California, 1966/
34. Архангельский Ю.С. Малогабаритная установка для сушки фотопленок. -Электронная промышленность, 1974, № 9, с. 63.64.
35. Архангельский Ю.С., Сатаров И.К. Малогабаритная установка для сушки проявленной кинопленки в электромагнитном поле сверхвысоких частот.- Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ, 1979, № 4, с. 79.80.
36. Девяткин И.И. и др. Замедляющие системы для СВЧ нагрева диэлектрических стержней. Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ, 1972, № 5, с. 106.111.
37. Патент США № 40190009 от 19.04.77., класс Н05 В 9/06.
38. Патент Японии № 54-30534 от 01.10.79., класс Н05 В 9/06.
39. Патент Японии № 55 51312 от 23.12.80., класс Н05 В 6/70.
40. Патент Японии № 55 5839 от 01.05.80., класс Н05 В 9/06.
41. Патент США № 412078 от 17.10.78., класс Н05 В 9/06.
42. Патент ФРГ № 3010088 от 15.03.80., класс Н05 В 9/06.
43. Патент США № 3478187 от 11.11.69., класс Н05 В 9/06.
44. А. С. СССР № 1092761, класс Н05 в 6/64.
45. Патент Франции № 2413842, класс Н05 В 9/06, 1980.
46. A.c. СССР № 1003388, класс Н05 В 9/06, 1981.
47. Патент РФ №1774526, Авторы: Дымшиц P.M., Мамонтов A.B., Пчельников Ю.Н., Мицкис А.Ю.Ю., опубл. БИ №41 от 07.11.92.
48. Патент США № 3814983, класс 315-39, 1974.
49. A.c. СССР № 750760, класс Н05 В 9/06, 1980.
50. Лыков A.B. Тепло — и массообмен в процессах сушки. — Изд. перераб. и доп. -М.-Л.: Энергия, 1968.
51. Лыков A.B. Теория сушки. — М.: Энергия, 1968.
52. Кришер О. Научные основы сушки. М.: Ил., 1961.
53. Подстригач Я.С., Коляно Ю.М. Обобщенная термомеханика. Киев. Нау-кова думка, 1976.
54. Лыков A.B., Михайлов Ю.А. Теория тепло- и массопереноса. М.-Л.: Гос-энергоиздат, 1963.
55. Кутателадзе С.С. Основы теории теплообмена. 5-е изд. доп. — М.: Атом-издат, 1979.
56. Бергер М.Н., Капилевич A.A. Промышленная теплотехника. М.-Л.: Гос-энергоиздат, 1956.
57. Дебай П., Закк Г. Теория электрических свойств молекул. М.-Л.: ОНТИ, 1936.
58. Дебай П. Полярные молекулы. М.-Л.ЮНТИ, 1931.
59. Маянц Л.С. Теория и расчет колебаний молекул. — М.: Советское радио, 1960.
60. Сканави Г.И. Физика диэлектриков, т.1 и т. 2. Гос. изд-во физ-мат. лит., 1958.
61. Хиппель А.Р. Диэлектрики и волны. Изд-во иностранной литературы, 1960.
62. Фрелих Г. Теория диэлектриков. Изд-во иностранной литературы, 1960.
63. Вайнштейн JI.A. Электромагнитные волны. М.: Советское радио, 1957.
64. Новожилов Ю.В., Яппа Ю.А. Электродинамика.- М.: Наука, 1978.
65. Поливанов K.M. Теоретические основы электротехники. Часть третья. Теория электромагнитного поля. — М.: Энергия, 1969.
66. Тамм И.Е. Основы теории электричества. — М.: Госиздат технико-теор. лит-ры, 1954.
67. Нейман J1.P., Демирчан К.С. Теоретические основы электротехники, т. 1 и т. 2, изд-во "Энергия", 1966.
68. Нетушил A.B., Поливанов K.M. Основы электротехники, ч. 3. Теория электромагнитного поля, ГЭИ, 1956.
69. Шимони К. Теоретическая электротехника, изд-во "Мир", 1964.
70. Френкель Я.И. Электродинамика, т. 1 и т. 2, ОНТИ, Гос.технико-теоретическое издательство, 1935.
71. Смайт В. Электростатика и электродинамика. Изд-во иностранной литературы, Москва, 1954.
72. Стрэттон Дж.А. Теория электромагнетизма. Гос. изд-во технико-теоретической литературы, Москва, 1948.
73. Харнвелл Г.П. Физические основы электротехники, пер. с англ. под ред. K.M. Поливанова. ГЭИ, 1950.
74. Хардман JI. Распределение частот электромагнитного спектра в условиях напряженного графика. Электроника, 1972, № 20, с. 30.52.
75. Рогов И.А., Некрутман С.В., Лысов Г.В. Техника сверхвысокочастотного нагрева пищевых продуктов, М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981.
76. Княжевская Г.С., Фирсова М.Г. Высокочастотный нагрев диэлектрических материалов. -Л.: Машиностроение, 1980.
77. Бородин И.Ф. Применение сверхвысокой частоты в сельском хозяйст-ве//Электричество.- 1989.-№ 6, с. 1.8.
78. Пчельников Ю.Н., Елизаров A.A., Лысов Г.В. Анализ эффективности электромагнитного нагрева водяных растворов и суспензий//Тез. докл.У!
79. Всесоюзн. научн.-практ. конф. "Применение СВЧ энергии в технологических процессах и научных исследованиях".- Саратов, 1991, с. 110.111.
80. Елизаров А.А., Пчельников Ю.Н. Анализ взаимодействия замедленной электромагнитной волны с жидкими средами // Изв. вузов. Сер. Радиоэлектроника. 1992, т. 356 № 5,с. 50.54.
81. Пчельников Ю.Н., Елизаров А.А. Перспективы применения электромагнитного нагрева для обработки сельхозсырья и пищевых продуктов // Электронная техника. 1993, вып. 5-6, с. 47.52.
82. Применение СВЧ энергии в энергосберегающих процессах: Тезисы докладов У Научно-технической конференции, Саратов, 1986.
83. Глазырин Б.Н., Литков Б.К., Карпов А.В. Микроволновые установки в народном хозяйстве страны // Тез. докл. VI Всесоюзн. научн.-практ. конф. "Применение СВЧ энергии в технологических процессах и научных исследованиях", Саратов, 1991, с. 11.
84. Metaxas А.С., Meredith R.J. Industrial microwave heating. London: Peter Peregrinus, 1983/
85. Nelson S.O. Pest control-biological, physical and selected chemical methods // Academic Press/ New York, 1967/
86. Nelson S.O. Insect control studies with microwave and other radio frequency energy//Bull. Entomol. Soc. Amer.- 1973.- Vol. 19. №2.-P. 157. 163.
87. Nelson S.O., Charity L.F. Frequency dependece of energy absorption by insects and grain in electric fields // Transactions of the ASAE. — 1972. — Vol. 15, № 6. -P. 592.595.
88. Nelson S.O., Stetson L.E. Possibilities for controlling insects with microwave and lower frequency RF energy // IEEE. Trans. Microwave Theory Tech. -1974. Vol. MTT - 22, № 12.-P. 1303. 1305.
89. Пчельников Ю.Н., Елизаров А.А. Применение ВЧ и СВЧ нагрева для термообработки зерна // Электронная техника. Сер. 1. СВЧ техника, вып. 1, 1996.
90. Клоков Ю.В., Остапенко A.M. О глубине проникновения ЭМП СВЧ в пищевые продукты. // Электронная обработка материалов. № 5, 1988, с. 65.68.
91. Рикенглаз Л.Э. К теории распространения СВЧ электромагнитных полей в диэлектриках с малыми потерями // ЖТФ. 1974. 44. Вып. 6, с. 1125.1128.
92. Хиппель А.Р. Диэлектрики и их применение. M.-JL, 1959.
93. Электрофизические методы обработки пищевых продуктов // Под ред.
94. A.M. Остапенкова. М., 1983.97.0стапенков A.M. Электрофизические свойства пищевых продуктов. Деп. рук. ВИНИТИ № 426. Библ. указатель. 1981. № 12.
95. Клоков Ю.В., Килькеев Р.Ш., Остапенков A.M. Исследование электрофизических характеристик рыбы на сверхвысоких частотах // Электронная обработка материалов. 1985. № 2. С. 62.64.
96. Джонсон С.С., Гай А.В. Воздействие электромагнитного излучения на биологические среды и системы // ТИИЭР, 1972, с. 49.82.
97. Bengtsson N.E., Risman P.O. Dielectric Properties of Foods at 3 GHz as Determined by a Cavity Perturbation Technique // The Journal of Microwave Power. 1971. 6. № 2. P. 107. .123.
98. Bengtsson N.E., Ohlsson T. Microwave Heating in the Food Industry // ТИИЭР, 1974, № 1. P. 52.65.
99. A.c. № 411553 СССР. Устройство для СВЧ нагрева материалов./ И.И. Девяткин и др. Опубл. в Б.И., 1974, № 2.
100. Терещенко А.И., Мироненко B.JI. Цилиндрический открытый предельный резонатор с колебаниями основного типа. В кн.: Вопросы электронной техники. - Саратов СПИ, 1974, с. 29.34.
101. Девяткин И.И. и др. СВЧ печь для сушки керамической шихты. Электронная техника. Сер.1. Электроника СВЧ. 1971, № 8, с. 102. 104.
102. А.с. № 388328 СССР. Нагревательная камера. / В Л. Мироненко -Опубл. вБ.И. 1973, №28.
103. Бацев П.В. и др. Промышленная СВЧ печь для групповой обработки диэлектрических материалов. — Электронная техника. Сер. 1. Электроника СВЧ, 1974, №9, с. 74.83.
104. A.c. № 647898 СССР. СВЧ устройство для термообработки протяженных диэлектрических материалов / Ю.С. Корьев и др. Опубл. в Б.И., 1976, №6.
105. A.c. № 598275 СССР. Камера для сверхвысокочастотного нагрева / В.В.Шмырев, М.Н. Молохов Опубл. в Б.И., 1978, № 10.
106. Розенталь Ф.А. и др. Установка для исследования процесса сушки кинопленки полем СВЧ. Техника кино и телевидения, 1974, № 4, с. 38.40.
107. A.c. № 326940 СССР. Устройство для изготовления колбасных изделий без оболочки / В.Я. Адаменко и др. Опубл. в Б.И., 1972, № 5.
108. A.c. № 312116 СССР. Устройство для обезвоживания суспензии / И.В. Соколов и др. Опубл. в Б.И., 1971, № 25.
109. A.c. № 371344 СССР. Рабочий орган для расширения скважин в мерзлых породах / Л.Б. Некрасов и др. Опубл. в Б.И., 1973, № 12.
110. A.c. № 369652 СССР. Коаксиальная камера для термообработки диэлектриков / Ю.С. Архангельский, Н.Г. Арделян Опубл. в Б.И. , 1973, № 10.
111. A.c. №455409 СССР. Камера для термообработки диэлектриков / Н.Г. Арделян, Ю.С. Архангельский Опубл. в Б.И., 1974, № 48.
112. A.c. № 362580 СССР. Волноводная камера для термообработки диэлектриков / Ю.С. Архангельский и др. Опубл. в Б.И., 1973, № 37.
113. A.c. № 448337 СССР. Устройство для сушки диэлектрических лент, например, кинопленок / Ю.С. Архангельский и др. Опубл. в Б.И., 1974, № 40.
114. A.c. № 516886 СССР. Устройство для сушки тонких рулонных диэлектрических материалов / И.К. Сатаров и др.- Опубл. в Б.И., 1976, № 21.
115. Патент № 149408 Великобритания. Сверхвысокочастотная печь с равномерным распределением электрического поля. — В кн. : Изобретения в СССР и за рубежом. 1978, вып. 16, № 4.
116. Патент № 51-16660 Япония. СВЧ разогреватель. - В кн.: Изобретения в СССР и за рубежом, 1976, вып. 53, № 18.
117. Долгополов H.H. Электрофизические методы в технологии строительных материалов. -М.: Изд-во лит-ры по строительству, 1971.
118. Машкевич M.JI. Электрические свойства неорганических диэлектриков в диапазоне СВЧ. -М.: Советское радио, 1969.
119. Арделян Н.Г. и др. Диэлектрические свойства смесей селикагеля с водой. В кн.: Вопросы электронной техники. - Саратов: СПИ, 1975, с. 97.100.
120. Анциферов A.B. и др. Установка для контроля параметров диэлектриков на СВЧ. Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ, 1969, № 9, с. 136.142.
121. Бова Н.Т., Толстиков Ю.В. Методы анализа устройств СВЧ. Киев: Техника, 1976.
122. Зусмановский A.C., Лейбин Ю.В. Расчет и конструирование прямоугольных резонаторных камер для устройств СВЧ — нагрева диэлектриков. Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ, 1968, № 8, с. 72.80.
123. Зусмановский A.C. и др. Расчет и конструирование прямоугольных резонаторных камер для устройств СВЧ — нагрева диэлектриков. — Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ, 1968, № 9, с. 46.49.
124. Пчельников Ю.Н., Карпенко Ю.В., Нефедов В.Н. и др. Волновые технологии на основе замедляющих систем. Техн. Отчет по НИР. № гос. Регистрации 01890031548. М.: МИЭМ, 1991.
125. Патент РФ № 2060598 от 10.02.93. СВЧ печь. / Валеев Г.Г., Карпенко Ю.В., Нефедов В.Н. Опубл. 20.05.96. Бюл. № 14.
126. Патент США № 3.189.722, кл. 219-10-55, опубл. 1965.
127. А.с. № 911661 СССР. Резонансная система СВЧ ортогонального типа. / В.А. Березин, И.В. Паламарчук и Д.М. Петров.
128. Thiebaut J.M., Berteaud A.J., Roussy G.A. A new microwave resonant applicator// J. Microwave Power 1979 - vol. 20. - P. 217.222.
129. Патент Японии №54-25668 от 29.08.79., кл.Н05 В 9/06.
130. Сокова С.Д. Потенциальные возможности устройства и ремонта кровель и технологические решения по выбору кровельных материалов. Строительные материалы, № 11, 1996, с. 2.4.
131. Карпенко Ю.В., Нефедов В.Н. СВЧ установка для ремонта рубероид-но-битумных кровель. Строительные материалы, № 11, 1996, с. 24.25.
132. Патент РФ № 2098574 от 16.02.96. Устройство для разогрева оснований и покрытий. / Валеев Г.Г., Карпенко Ю.В., Нефедов В.Н., опубл. 10.12.97. Бюл. № 34.
133. Ю.В. Карпенко, В.Н. Нефедов. СВЧ разогреватели асфальтобетонных покрытий. Автомобильные дороги. № 5, 1996. Информавтодор, с. 44.57.
134. Ю.В. Карпенко, В.Н. Нефедов. Машины для СВЧ разогрева асфальтобетонных покрытий. Автомобильные дороги, № 1,1997. Информавтодор. Обзорная информация.
135. Патент РФ № 2100519 от 13.02.96. Устройство для нагрева асфальтобетонного дорожного покрытия. / Валеев Г.Г., Карпенко Ю.В., Нефедов В.Н. Опубл. 27.12.97. Бюл. № 36.
136. Pat. 1600259 US. Microwave method and apparatus for reprocessing pavements / Morris Richard Jeppson. Application № 53218/77; Fild 21.12.77; Complete Specification published 14.10.81.
137. A.c. № 1735479 СССР. Устройство для нагрева дорожных покрытий. / Негин А.Н., Пчельников Ю.Н., Руденко А.В. Опубл. 23.05.92. Бюл. № 19.
138. Карпенко Ю.В., Нефедов В.Н., Молоков В.Ф., Павшенко Ю.Н. СВЧ -установка для производства теплоизоляционных плит // Строительные материалы. № 6,1996, с. 30.31.
139. Патент РФ № 2106767 от 2.02.96. СВЧ печь конвейерного типа. / Вале-ев Г.Г., Карпенко Ю.В., Нефедов В.Н. Опубл. 10.03.98. Бюл. № 7.
140. Карпенко Ю.В., Корнеев C.B., Нефедов В.Н. Новые установки и оборудование для технологий СВЧ нагрева. Международная конференция. 50-я научная сессия, посвященная дню радио. Тезисы докладов, часть 2, май 1995, Москва, с. 148. 149.
141. Пчельников Ю.Н., Карпенко Ю.В., Нефедов В.Н. и др. Исследование воздействия СВЧ энергии на бетон и железобетон при тепловлажностной обработке. Научно-технический отчет по НИР. № гос. Регистрации 01920000799, М.: МИЭМ, 1991.
142. Пчельников Ю.Н., Карпенко Ю.В., Нефедов В.Н., Елизаров A.A. Применение СВЧ энергии для интенсификации технологических процессов тепловой обработки бетона. Передовой опыт в строительстве Москвы. Реферативный сборник, № 2, 1992, с. 1.4.
143. Карпенко Ю.В., Нефедов В.Н., Елизаров A.A. Использование СВЧ энергии для сушки древесины. Передовой опыт в строительстве Москвы. Реферативный сборник, № 3, 1992, с. 14. 19.
144. Патент РФ № 2060600 от 211.93. СВЧ печь конвейерного типа (варианты)./ Валеев Г.Г., Карпенко Ю.В., Нефедов В.Н. Опубл. 20.05.96. Бюл. № 14.
145. Кузнецов С.Г., Королев К.В., Карпенко Ю.В., Нефедов В.Н. Микровол-новапя установка для обеззараживания питательных смесей под рассаду и цветы и для стерилизации субстрактов под грибы. Журнал "Картофель и овощи", №3, 1999, с. 28.
146. Патент РФ № 2101632 от 7.03.96. Способ сушки картона и устройство для его осуществления. / Валеев Г.Г., Карпенко Ю.В., Нефедов В.Н. Опубл. 10.01.98. Бюл.№ 1.
147. Карпенко Ю.В., Нефедов В.Н. Линия для СВЧ конвективной сушки теплоизоляционного материала ТИШСОМ. // Строительные материалы, № 4, 1997, с. 10.11.
148. Патент РФ № 2105254 от 28.02.96. Способ сушки древесины в штабеле и устройство для его осуществления. / Валеев Г.Г., Карпенко Ю.В., Нефедов В.Н. Опубл. 20.02.98. Бюл. № 5.
149. Патент Рф № 2116588 от 26.12.96. Способ сушки древесины и устройство для его осуществления. / Дунаев В.В., Карпенко Ю.В., Нефедов В.Н., Черкасова В.А., Черкасов A.C. Опубл. 27.07.98. Бюл. № 21.
150. Карпенко Ю.В., Нефедов В.Н., Корнеев C.B. Обоснование режима сушки дубовых брусков в СВЧ камере "Лес". Деревообрабатывающая промышленность, № 1, 1996, с. 14. .16.
151. Карпенко Ю.В., Корнеев C.B., Нефедов В.Н. Сушка пиломатериалов с помощью СВЧ энергии. Механизация строительства, № 12, 1996, с. 2.5.
152. Патент Японии № 50-32472 от 25.12.70.
153. Патент Великобритании № 1424431 от 19.03.73.
154. Патент США № 3848038 от 04.06.73.
155. Патент Франции № 2281159 от 07.08.74.
156. Патент Японии № 58-29590 от 04.09.75.
157. Патент Великобритании № 2022978 от 09.06.78.
158. Патент Японии № 60-1747 от 13.09.78.
159. Лебедев И.В. Техника и приборы СВЧ. М.: Высшая школа, 1970, т. 1. -289с.
160. Фрадин А.З. Антенно-фидерные устройства. Издательство "Связь", Москва, 1977.
161. Силин P.A., Сазонов В.П. Замедляющие системы. Изд. Советское радио, 1966.
162. Патент РФ № 20227323 от 24.07.92. СВЧ устройство для термообработки плоских диэлектрических материалов. / Нефедов В.Н., Павшенко Ю.Н., Пчельников Ю.Н. Опубл. 20.01.95. Бюл. № 2.
163. Нефедов В.Н. Сверхвысокочастотные устройства для термообработки диэлектрических материалов больших площадей (обзор). // Электронная техника. Сер. 1. СВЧ-техника, вып. 2, 1998, с. 32.35.
164. Нефедов В.Н. Термообработка диэлектрических материалов с использованием многоэтажных замедляющих систем. // Электронная техника. Сер. 1. СВЧ-техника, вып. 1, 1999, с. 33.37.
165. Звонарев Ю.Е. Дисперсионные характеристики многоэтажной замедляющей системы типа встречные штыри нагруженные реактивностями. Электронная техника, серия 1, Электроника СВЧ, 1973, вып. 11, с. 20.24.
166. Мясников В.Е. Дисперсионные свойства многоэтажной замедляющей системы. Электронная техника, серия 1, Электроника СВЧ, 1969, вып. 3, с. 51.62.
167. Карпенко Ю.В., Гутцайт Э.М. Косоугольная многоэтажная система типа встречные штыри. Радиотехника и электроника, 1989, XXXIII, вып. 7, с. 1346.1351.
168. Борн М., Кунь X. Динамическая теория кристаллических решеток. Пер. с англ. под. ред. И.М. Лифшица. Изд-во иностранной литературы, 1958.
169. Зейтц Ф. Современная теория твердого тела. Пер. с англ. под ред. Г.С. Жданова. Гостехиздат, 1949.
170. Федоров Ф.И. Оптика анизотропных сред. Изд-во АН БССР, 1958.
171. Mourier G. Cirquit a structure périodique a deux of trois dimensions, L Onle Electrique, Fesrier 1958, t.XXXVIII № 371, p. 95.100.
172. Бриллюэн Jl., Пароди М. Распространение волн в периодических структурах. Пер. с франц. под ред. П.А. Разина. Изд-во иностранной литературы, 1959.
173. Силин P.A. Анализ многоэтажных и многорядных штыревых замедляющих систем. Труды конференции по электронике СВЧ. Госэнергоиз-дат, 1959, с. 45.57.
174. Силин P.A. О дисперсионных свойствах двумерно- и трехмерно-периодических замедляющих систем. Радиотехника и электроника, 1960, т. 5, №4, с. 688.691.
175. Dochler О., Mouries G. Teory of two dimensional travelling wave tube. Microwellen röhren, München, 1960, p. 97.
176. Силин P.A. Замедляющие системы. Часть 1. Свойства замедляющих систем. Обзоры по электронной технике. Серия 1, Электроника СВЧ. М.: ЦНИИ Электроника, 1977, вып. 7 (469).
177. Силин P.A. К теории симметрии двумерно периодических замедляющих систем. Часть 1. Зеркальные плоскости, поворотные и зеркально -поворотные оси. Электронная техника, серия 1, Электроника СВЧ, вып. 11, 1967, с. 127.148.
178. Силин P.A. К теории симметрии двумерно-периодических замедляющих систем. Часть 2. Скользящие плоскости и винтовые оси. Электронная техника, серия 1, Электроника СВЧ, вып. 12, 1967, с. 3.14.
179. Дашенков В.М., Ильин B.C. Об измерении сопротивления связи замедляющих систем с помощью "бисерных зондов", часть 1, Электронная техника, серия 1, Электроника СВЧ, 1966, вып. 1, с. 85. 103.
180. Дашенков В.М., Демченко Н.П., Ильин B.C. Об измерении сопротивления связи замедляющих систем с помощью "бисерных" зондов, часть 2, Электронная техника, серия 1, электроника СВЧ, 1966, вып. 12, с. 3.20.
181. Дашенков В.М., Демченко Н.П., Ильин B.C. Об измерении сопротивления связи замедляющих систем с помощью "бисерных" зондов, часть 3, Электронная техника, серия 1, Электроника СВЧ, вып. 1, 1967, с. 3.14.
182. Звонарев Ю.Е., Усанов С.С. Обращенная двумерно периодическая замедляющая система. Электронная техника, серия 1, Электроника СВЧ, 1975, вып. 1, с. 19.20.
183. Гвоздовер С.Д. Теория электронных приборов сверхвысоких частот. Гостехиздат, 1956.
184. Самсонов Д.Е. Основы расчета и конструирования многорезонаторных магнетронов, М., Советское радио, 1966.
185. Дашенков В.М., Силин P.A. О свойствах симметрии замедляющих систем. Вопросы радиоэлектроники, серия 1, Электроника СВЧ, 1963, с. 3.27.
186. Калантаров П.Л., Цейтлин Л.А. Расчет индуктивностей. Энергия, 1970.
187. Слэтер Дж. Электроника сверхвысоких частот. Пер. с англ. под ред. Гвоздовера С.Д., М., Сов. Радио, 1948.
188. Thomson Sir William (Lord Kelvin). Mathematical and physical papers, vol. 2, p. 79. Cambridge Univ. Press, London and New York, 1884.
189. Дж. Роу. Теория нелинейных явлений в приборах СВЧ, пер. с англ. под ред. З.С. Чернова. Издательство "Советское радио". Москва, 1969.
190. Дудник P.A. К теории лампы с поперечным взаимодействием, "Известия вузов", Радиофизика, 1963, т. 6, № 4, с. 764.
191. Schelkunoff S.A. Conversion of MaxwellAs equations into generalises equations. Bell System Teach. J., 34, № 5, p. 995.1043, (1955).
192. Schelkunoff S.A. Generalized telegraphists equations for wavequides. Bell System Tech. J., 31, 748.801 (1952).
193. Елизаров A.A., Пчельников Ю.Н. Применение леммы Лоренца для оценки влияния диэлектрика на поле замедляющей системы // Электронная техника. Сер. 1. СВЧ-техника. 1992.-Вып. 9-10, с. 35.38.
194. А.Ф. Бермант, И.Г. Араманович. Краткий курс математического анализа. М.: Наука, 1966.
195. Справочник по электротехническим материалам. Под редакцией Ю.В. Корицкого, В.В. Пасынкова, Б.М. Тареева, т. 1, "Энергия", Москва, 1974.
196. Справочник по электротехническим материалам. Под редакцией Ю.В. Корицкого, В.В. Пасынкова, Б.М. Тареева, т. 2, "Энергия", Москва, 1974.
197. Физика. Техника. Производство. Краткий справочник. А.С. Енохович, Москва, 1962. Государственное учебно педагогическое издательство министерства просвещения РСФСР.
198. Математическое моделирование процесса сушки тонких материалов / Архангельский Ю.С., Захарова Е.С., Житомерская И.А. // волновод, линии, системы и элементы / Сарат. политех, ин-т Саратов. 1991. — С. 56.59.-Рус. УДК 621.372.
199. Disman М. An economic model for microwave heating sistems, J. Microwave Power, I, pp. 33.42 (July 1966).
200. Goerz D.J., Jolly J.A. Economic advantage of microwave energy in the paper industry. J. Microwave Power, 2, (July 1967).
201. Патент РФ № 2055733 от 18.03.93. "Экструдер" // Валеев Г.Г., Корнеев С.В., Карпенко Ю.В., Нефедов В.Н. Опубл. 10.03.96. Бюл. № 7.
202. Патент РФ № 2090764 от 30.12.92. Устройство для очистки дымовых фильтров от сажи (варианты). // Корнеев С.В., Валеев Г.Г., Карпенко Ю.В., Нефедов В.Н. Опубл. 20.09.97. Бюл. № 26.
203. Патент РФ № 2044135 от 18.03.93. Устройство для очистки фильтров отработавших газов двигателей внутреннего сгорания. // Валеев Г.Г., Корнеев С.В., Карпенко Ю.В.ю, Нефедов В.Н. Опубл. -20.09.95. Бюл. № 26.
204. Патент РФ № 2037057 от 30.12.92. Устройство для очистки дымового фильтра от сажи // Валеев Г.Г., Карпенко Ю.В., Корнеев С.В., Нефедов В.Н. Опубл. 9.06.95. Бюл. № 16.
205. Патент РФ № 2084648 от 2.03.94. Способ регенерации сажевого фильтра // Валеев Г.Г., Корнеев С.В., Карпенко Ю.В., Нефедов В.Н. и др. Опубл. 20.07.97. Бюл. № 20.
206. Yu. V. Karpenko, S.V. Korneev, V.N. Nefyodov. Microwave soot trap regeneration. Optical Monitoring of the Environment, 1993. Volume 2107., p. 517.528.
207. Белов H.H., Карпенко Ю.В., Нефедов В.Н., Черкасов A.C., Черкасова В.А. СВЧ система для снижения выбросов твердых сажевых частиц. Аэрозоли, 1997, № 1,с. 1.4.
208. Обзоры по электронной технике. Серия 7. Технология, организация производства и оборудование. Выпуск 22 (922). // Попов В.К., Кондрашо-ва А.Т. "СВЧ плазмохимическая обработка". Москва. ЦНИИ "Электроника", 1982.
209. Нефедов В.Н. "Сверхвысокочастотные устройства для термообработки материалов больших площадей". Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. Москва, 2001 г.
210. Отчет о научно исследовательской работе: "Исследование и разработка сверхвысокочастотных технологических процессов термообработки неметаллических материалов". № гос.регистрации 01.2003 07669 (заключительный отчет за 2004 год);
-
Похожие работы
- Исследование и разработка СВЧ устройств термообработки материалов в режиме бегущей волны
- Исследование и разработка СВЧ устройств для формирования равномерного температурного поля диэлектрических материалов
- Исследование и разработка СВЧ устройств лучевого типа для термообработки материалов
- Оптимизация ущерба и резервирования с целью повышения эффективности установок СВЧ диэлектрического нагрева
- Сверхвысокочастотные устройства для высокоэффективной термообработки материалов больших площадей
-
- Теоретические основы радиотехники
- Системы и устройства передачи информации по каналам связи
- Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения
- Антенны, СВЧ устройства и их технологии
- Вакуумная и газоразрядная электроника, включая материалы, технологию и специальное оборудование
- Системы, сети и устройства телекоммуникаций
- Радиолокация и радионавигация
- Механизация и автоматизация предприятий и средств связи (по отраслям)
- Радиотехнические и телевизионные системы и устройства
- Оптические системы локации, связи и обработки информации
- Радиотехнические системы специального назначения, включая технику СВЧ и технологию их производства