103-112

УДК 621.383
DOI: https://doi.org/10.25686/2306-2819.2021.3.103

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ МИКРОВОЛНОВОГО НАГРЕВА ОБРАБАТЫВАЕМОЙ СРЕДЫ И ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ДЛЯ КОНТРОЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ
МОДЕРНИЗИРОВАННЫМ КАЛОРИМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

Н. Е. Кувшинов
Казанский государственный энергетический университет,
Российская Федерация, 420066, Казань, ул. Красносельская, 51
Е-mail: energy@zerdex.pro

АННОТАЦИЯ

В статье предложена математическая модель микроволнового нагрева обрабатываемой среды и матрицы дискретных термопреобразователей из поглощающего материала, размещённых в рабочей камере лабораторной СВЧ технологической установки, реализующей модернизированный калориметрический метод контроля распределения интенсивности электромагнитного поля. Результаты численной проверки модели на примере сушки биологических отходов показывают возможность её применения для определения момента достижения требуемого процента влажности в обрабатываемых средах. Для этого предварительно проведены калибровочные измерения диэлектрических характеристик обрабатываемой среды и их зависимости от влажности и температуры, которые заложены в разработанную модель. В заключении рассмотрены перспективы применения модели и метода для различных приложений.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА

модернизированный калориметрический метод; матрица термо-преобразователей; математическая модель микроволнового нагрева; рабочая СВЧ-камера; распределение интенсивности электромагнитного поля; распределение температур

ПОЛНЫЙ ТЕКСТ (pdf)

ФИНАНСИРОВАНИЕ

Исследование выполнено при поддержке Минобрнауки РФ на базе КНИТУ-КАИ в рамках совместных работ с КГЭУ по выполнению государственного задания КНИТУ-КАИ № 075-03-2020-051 (fzsu-2020-0020, программа «Фократ») и программы Приоритет-2030.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.     Крыницкий П.П. Микроволновые технологии интенсификации пищевого производства. Сообщение 1. Технология регулирования активности хлебопекарных дрожжей низкоинтенсивным электромагнитным полем мм-диапазона // Инженерный вестник Дона. 2018. № 4. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4y2018/5336.
2.     Функционально адаптивные СВЧ-технологии в задачах переработки термопластичных полимерных материалов / Г.А. Морозов, О.Г. Морозов, Р.Р. Самигуллин и др. // Вестник Марийского государственного технического университета. Серия: Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. 2011. № 3 (13). С. 13-24.
3.     Математическое моделирование и экспериментальное исследование процесса микроволновой сушки органических отходов / В.И. Анфиногентов, Г.А. Морозов, О.Г. Морозов и др. // Вестник НЦБЖД. 2020. № 3 (45). С. 142-149.
4.     Brodie G. Microwave Heating in Moist Materials, Advances in Induction and Microwave Heating of Mineral and Organic Materials, Prof. Stanislaw Grundas (Ed.), InTech, 2011. Available from: http://www.intechopen.com/books/advances-in-induction-and-microwave-heating-of-mineral-and-organic-.....
5.     Семенцов С.Г., Гриднев В.Н., Сергеева Н.А. Тепловизионные методы оценки влияния температурных режимов на надежность электронной аппаратуры // Вестник Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана. Серия: Приборостроение. 2016. № 1 (106). С. 3-14.
6.     Morozov G.A., Morozov O.G. On-line NDE monitoring for microwave reticulation of thermosetting resins // Proc. of SPIE. 1998. Vol. 3396. Pp. 264-270.
7.     Низкоинтенсивные СВЧ-технологии (Проблемы и реализации) / Под ред. Г. А. Морозова и Ю. Е. Седельникова. М.: Радиотехника, 2003. 132 с.
8.    Морозов О.Г., Сахабутдинов А.Ж. Адресные волоконные брэгговские структуры в квазираспределённых радиофотонных сенсорных системах // Компьютерная оптика. 2019. Т. 43. № 4. С. 535-543.
9.    Modelling and record technologies of address fibre Bragg structures based on two identical ultra-narrow gratings with different central wavelengths / O.G. Morozov, A.Z. Sakhabutdinov, I.I. Nureev et al. // Journal of Physics: Conference Series. 2019. Vol. 1368. P. 022049.
10.      Многоадресные волоконные брэгговские структуры в радиофотонных сенсорных системах / Т.А. Аглиуллин, В.И. Анфиногентов, Р.Ш. Мисбахов и др. // Труды учебных заведений связи. 2020. Т. 6. № 1. С. 6-13.
11.       Математическая модель измерительного преобразования для многоадресных волоконных брэгговских структур / О.Г. Морозов, А.Ж. Сахабутдинов, В.И. Анфиногентов // Математические методы в технике и технологиях. 2020. Т. 1. С. 57-60.

Для цитирования: Кувшинов Н. Е. Математическая модель микроволнового нагрева обрабатываемой среды и термопреобразователей для контроля распределения температуры модернизированным калориметрическим методом // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Сер.: Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. 2021. № 3 (51). С. 103-112. DOI: https://doi.org/10.25686/2306-2819.2021.3.103