Свч электротехнологических установок для модификации диэлектриков

• Название: Свч электротехнологических установок для модификации диэлектриков
• Дата: 01.05.2022
• Размер: 2.15 Mb.
• Имя файла: 1_00676 (1).docx
• Тип: Диссертация; #506934
• страница: 20 из 23

Заключение

В результате научных исследований, положенных в основу этой дис- сертации, предложены методы расчета и конструкции камер лучевого типа СВЧ электротехнологических установок для модификации диэлектриков.

Основные результаты и выводы из них сводятся к следующему: 1.Исследована проблема энергетической эффективности камер луче-

вого типа, реализующих тепловую и нетепловую СВЧ модификацию ди- электриков. Для повышения энергетической эффективности предложено применять согласующий четвертьволновый трансформатор и приемную ру- порную систему, позволяющую использовать пришедшую в нее СВЧ энер- гию для модификации того же диэлектрика в той же камере лучевого типа или другой диэлектрик в дополнительный рабочей камере любого типа.

2. 
   Решена самосогласованная краевая задача электродинамики и теп- ломассопереноса (теплопроводности) для камер лучевого типа. На базе это- го решения построены методы расчета камер лучевого типа и математиче- ского моделирования тепловой модификации.
   
3. 
   Предложена конструкция многогенераторной СВЧ электротерми- ческой установки на камере лучевого типа, позволяющая сконцентрировать СВЧ энергию в ограниченном объеме нагреваемого объекта. Разработанные алгоритмы и программное обеспечение математического моделирования термообработки в камерах лучевого типа позволили исследовать техниче- ские возможности этих камер для высокотемпературного нагрева объектов с целью получения наноматериалов и установить максимально достижимую температуру объекта при современных серийных магнетронов в качестве СВЧ генераторов.
   
4. 
   Разработаны методы расчета нового класса камер лучевого типа, предназначенных для нетепловой СВЧ модификации полимерных материа- лов и изделий. Предложены конструкции и исследованы характеристики ка- мер лучевого типа для нетепловой СВЧ модификации твердых, сыпучих и
   

жидких материалов. Это дает возможность исследователям нетепловой СВЧ модификации полимеров проектировать промышленные СВЧ электротехно- логические установки, реализующие предлагаемые ими технологические процессы.

5. 
   Предложены технико-экономические принципы проектирования камер лучевого типа и СВЧ электротехнологических установок на их основе, позволяющие получать максимальную прибыль при их эксплуатации.
   

Итак, в настоящей диссертационной работе решена научно- практическая задача, имеющая существенное значение для технологическо- го перевооружения предприятий в той области, к которой относится термо- обработка различных диэлектриков, получение полимерных материалов и изделий с новыми полезными технологическими свойствами.

В диссертации основное внимание уделено разработке основного узла высокопроизводительных, энергосберегающих СВЧ электротехнологиче- ских установок − рабочей камеры, а именно камеры лучевого типа, наиме- нее исследованного типа рабочих камер, имеющих несомненные преимуще- ства перед рабочими камерами иного типа.

На наш взгляд, дальнейшее развитие работ в области СВЧ модифика- ции диэлектриков требует удешевление СВЧ генераторов, источников их питания и всей установки в целом, проведения исследований в областях, пока что малоизученных, таких как определение электрофизических и теп- лофизических параметров модифицируемых диэлектриков в широком ин- тервале температур вплоть до максимально достижимых при СВЧ энерго- подводе.

Приложение 1

Влияние параметров и геометрии модифицируе- мого диэлектрика, габаритов камеры лучевого типа на энергетическую эффективность модификации

Рис.П.1.1. Зависимость Z_в(βl_в) при Z₀ = 377 Ом, λ₁ = 0,1224 м, λ₂ =0,3279 м, λ₃ = 0,6982 м.

Рис.П.1.2. Зависимости η, l,

ε_пот

βl_вв отсутствии транспортной ленты без приемных

рупоров при

λ₃= 0,6982 м .

ε_ос= 30;

tgδ=_ос0,05; d= 0,01 м ;

λ₁= 0,1224 м ;

λ₂= 0,3279 м ;

Рис.П.1.3. Зависимости η, l, ε_пот dв отсутствии транспортной ленты без приемных ру-

ос
поров при ε^′ = 30; tgδ= 0,05;

ос

βl_в= 0;

λ₁= 0,1224 м ;

λ₂ = 0,3279 м ; λ₃ = 0,6982 м .

Рис.П.1.4 . Зависимости η, l, ε_пот dв отсутствии транспортной ленты без приемных ру-

ос
поров при ε^′ = 30; tgδ= 0,05;

ос

βl=<sub>в

2</sub> ; λ₁= 0,1224 м ;

λ₂= 0,3279 м ;

λ₃= 0,6982 м .

η_п
Рис.П.1.5. Зависимости , l, εот ε^′ в отсутствии транспортной ленты без приемных

ос

рупоров при tgδ=_ос0,05;

βl=_в0; d= 0,01 м

λ₁= 0,1224 м ;

λ₂= 0,3279 м ;

λ₃= 0,6982 м .

η_п
Рис.П.1.6. Зависимости , l, εот ε^′ в отсутствии транспортной ленты без приемных

ос

рупоров при tgδ_ос= 0,05;

βl_в= ₂ ; d= 0,01 м

λ₁= 0,1224 м ;

λ₂ = 0,3279 м ;

λ₃ = 0,6982 м .

Рис.П.1.7. Зависимости η, l, ε_пот tgδв_осотсутствии транспортной ленты без приемных

рупоров при

βl=_в0; d= 0,01 м ;

ε^′ = 30;

ос

λ₁= 0,1224 м ;

λ₂= 0,3279 м ;

λ₃= 0,6982 м .

Рис.П.1.8. Зависимости η, l, ε_пот tgδв_осотсутствии транспортной ленты без приемных

рупоров при

βl=<sub>в

2</sub> ; d= 0,01 м ; ε_ос= 30; λ₁= 0,1224 м ;

λ₂= 0,3279 м ;

λ₃= 0,6982 м .

Рис.П.1.9. Зависимости η, l,

ε^′ от

п

βlп_ври наличии транспортной ленты без приемных

рупоров при

λ₂= 0,3279 м ;

tgδ=_ос0,05; d= 0,01 м ;

λ₃= 0,6982 м .

ε^′ = 30;

ос

l=_тл0,002 м;

ε_тл= 2;

λ₁= 0,1224 м ;

Рис.П.1.10. Зависимости η, l,

ε^′ от dпри наличии транспортной ленты без приемных

п

рупоров при

βl=_в0; d= 0,01 м ;

ε^′ = 30; tgδ= 0,05;


ос
ос

l=_тл0,002 м;

ε_тл= 2;

λ₁=

0,1224 м ;

λ₂= 0,3279 м ;

λ₃= 0,6982 м .

Рис.П.1.11. Зависимости η, l,

ε^′ от dпри наличии транспортной ленты без приемных

п

рупоров при

βl=<sub>в

2</sub> ; ε_ос= 30;

tgδ=_ос0,05;

l_т=_л0,002 м;

ε^′ = 2;

тл

λ₁= 0,1224 м ;

λ₂= 0,3279 м ; λ₃= 0,6982 м .

Рис.П.1.12. Зависимости η, l,

ε^′ от

п

ε^′ при наличии транспортной ленты без приемных

ос

рупоров при

λ₂= 0,3279 м ;

βl=_в0; d= 0,01 м ;

λ₃= 0,6982 м .

tgδ=_ос0,05;

l_т=_л0,002 м;

ε^′ = 2;

тл

λ₁= 0,1224 м;

Рис.П.1.13. Зависимости η, l,

ε^′ от

п

ε^′ при наличии транспортной ленты без приемных

ос

рупоров при

λ₂ = 0,3279 м ;

βl_в= ₂ ; d= 0,01 м ; tgδ_ос= 0,05;

λ₃ = 0,6982 м .

l_тл= 0,002 м;

ε_тл= 2;

λ₁= 0,1224 м;

Рис.П.1.14. Зависимости η, l, ε_пот tgδп_осри наличии транспортной ленты без приемных

рупоров при

βl=_в0; d= 0,01 м ;

ε_ос=30;

l_т=_л0,002 м;

ε^′ = 2;

тл

λ₁= 0,1224 м;

λ₂=

0,3279 м ;

λ₃= 0,6982 м .

Рис.П.1.15. Зависимости η, l, ε_пот tgδп_осри наличии транспортной ленты без приемных

рупоров при

βl=_в

; d= 0,01 м ;

2

ε^′ =30;

ос

l_т=_л0,002 м;

ε^′ = 2;

тл

λ₁= 0,1224 м;

λ₂=

0,3279 м ;

λ₃= 0,6982 м .

Рис.П.1.16. Зависимости η, l,

ε^′ от dпри наличии приемных рупоров в отсутствии

п

транспортной ленты при ε_ос= 30; tgδ=_ос0,05;

λ₁= 0,1224 м;

λ₂= 0,3279 м;

λ₃= 0,6982 м

Рис.П.1.17. Зависимости η, l,

ε^′ от

п

ε^′ при наличии приемных рупоров в отсутствии

ос

транспортной ленты при

λ₃ = 0,6982 м

tgδ_ос=0,05; d= 0,01 м;

λ₁= 0,1224 м;

λ₂ = 0,3279 м;

Рис.П.1.18. Зависимости η, l,

ε_пот

tgδ_оп_сри наличии приемных рупоров в отсутствии

транспортной ленты при ε_ос= 30; d= 0,01 м;

λ₁= 0,1224 м ;

λ₂= 0,3279 м ;

λ₃= 0,6982 м

Рис.П.1.19. Зависимости η, l,

ε^′ от

п

ε^′ при наличии транспортной ленты и приемного

тл

рупора при l_т=_л0,002 м;

λ₃= 0,6982 м

ε^′ =30; tgδ= 0,05; d= 0,01 м;


ос
ос

λ₁= 0,1224 м ;

λ₂= 0,3279 м ;

Рис.П.1.20. Зависимости η, l,

ε^′ от dпри наличии транспортной ленты и приемного ру-

п

пора при

ε^′ =2;

тл

l_т=_л0,002 м;

ε^′ =30;

ос

tgδ=_ос0,05;

λ₁= 0,1224 м;

λ₂= 0,3279 м;

λ₃= 0,6982 м

Рис.П.1.21. Зависимости η, l,

ε^′ от


тл
п

ε_оспри наличии транспортной ленты и приемного

рупора при d = 0,01м;

λ₃ = 0,6982 м

ε^′ =2; l

тл

= 0,002 м;

tgδ_ос= 0,05;

λ₁= 0,1224 м;

λ₂ = 0,3279 м ;

Рис.П.1.22. . Зависимости η, l,

ε_пот tgδ_оп_сри наличии транспортной ленты и приемно-

го рупора при d= 0,01м;

λ₃= 0,6982 м

ε^′ =2; l= 0,002 м;


тл
тл

ε^′ = 30;

ос

λ₁= 0,1224 м ;

λ₂= 0,3279 м ;

Рис.П.1.23. Зависимости η, l,

ε_пот

ε^′ при

ос

→d∞ ;

tgδ=_ос0,05;

λ₁= 0,1224 м ;

λ₂= 0,3279 м ; λ₃= 0,6982 м

Рис.П.1.24. Зависимости η, l,

ε^′ от

п

tgδ_оп_сри

d∞ ;

ε^′ = 30;

ос

λ₁= 0,1224 м;

λ₂= 0,3279м; λ₃= 0,6982 м