Повышение эффективности устройств управления микроволновых технологических установок на основе вероятностных подходов

• Автор: Аглиуллин, Артур Факилевич
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 161 с.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА1. Микроволновые технологии и комплексы.

1.1. Традиционные и перспективные области промышленного использования микроволновых технологий . II

1.2. Микроволновые технологические установки.

1.3. Проблемы практической реализации микроволновых

технологий и комплексов

1.3.1. Режимы микроволновой обработки .

1.3.2. Реализация режима обработ ки в микроволновых технологических установках

1.4. Выводы по главе

ГЛАВА 2. Вероятностная оценка системы формирования ЭМП в микроволновых технологических установках

2.1. Задачи микроволновой обработки

2.2. Режимы микроволновой обработки
2.3. Критерии качества системы формирования электромагнитных полей для осуществления микроволновых технологических процессов
2.4. Дискретизация процесса обработки во времени.
2.5. Уточненный статистический анализ дискретных во времени процессов микроволновой обработки
2.5.1. Оценка вероятности для зависимых нормально распределенных процессов
2.5.2. Оценка вероятности для произвольного многомерного
закона распре деления при малом числе опытов
2 Оценка вероятности при повторении опытов при изменении вероятности от опыта к опыту
2.6. Выводы по главе
ГЛАВА 3. Вероятностные характеристики камер открытого типа .
3.1. Постановка задачи
3.2. Определение функции плотности распределения
вероятностей удельной поглощенной мощности
3.2.1.Модели камер открытого типа
3.2.2. Методы точного определения плотности распределения
3.3. Модели распределения интенсивности электромагнитного поля при малых отклонениях электрофизических параметров
материала
3.4. Моделирование функции плотности распределения
вероятностей удельной поглощенной мощности .
3.4.1. Определение закона распределения случайной величины Е2, соответствующей нормальному падению плоской волны на полубесконечную среду
3.4.2. Определение закона распределения случайной величины Ер при нормальном падении плоской волны на слой конечной толщины при встречном возбуждении некогерентными
источниками
3.4.3. Определение закона распределения случайной величины
Е при нормальном падении плоской волны на слой конечной
толщины с отражающей границей
3.4.4. аппроксимации функции плотности распределения смесью гауссовых распределений
3.5. Приближенные представления функции плотности распределения для случая малых значений разбросов параметров
3.6. Методика построения аппроксимирующей функции.
3.7. Выводы по главе
ГЛАВА 4. Методы анализа и оптимизации микроволновых
установок на основе вероятностных методов
4 Задачи анализа и оптимизации .
4.2. Задачи анализа микроволновых установок
4.3. Задачи оптимизации
4.3.1. Оптимизация среднего качества обработки.
4.3.2. Задачи минимизации относительной доли брака.
4.3.3. Задача минимизации энергозатрат
4.3.4. Результаты расчетов
4.4. Использование вероятностных представлений при проектировании микроволновых установок
4.4.1. Выбор типа камеры и ее параметров
4.4.2. Оптимизация параметров камер с перемешиванием обрабатываемого продукта. Обработка I го типа .
4.4.3. Оптимизация параметров камер с перемешиванием
обрабатываемого продукта. Обработка 2го типа.
4.4.4. Численные результаты
4.5. Вопросы проектирования микроволновых установок с
перемешиванием обрабатываемого продукта
4.5.1. Микроволновье установки роторного типа
4.5.2. Предварительные оценки
4.5.3. Уточненные оценки
4.5.4. Описание установки роторного типа
4.5.5. Установка для обработки семян электромагнитным полем СВЧиКВЧ
4.6. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Сушка очень важный процесс в производстве бумаги и картона. В среднем 1,5 л воды испаряется на 1 кг сухого продукта. Операция сушки требует значительных энергетических затрат и составляет от стоимости продукции. Кроме этого, сушка в значительной мере определяет качество бумаги ее механические свойства, качество поверхности, устойчивость к внешним химическим воздействиям. Классический процесс сушки очень сложен и включает в себя как механические, так и тепловые стадии. Влажность конечного продукта составляег 5. Однако равномерность распре деления влажности в большинстве случаев неудовлетворительна. Успешное использование микроволновой сушки в процессе производства бумаги относится к началу гг. В г. М ц. В полиграфической промышленности МВТ находят широкое применение для сушки печатающих составов, клеев и обложек книг. В этих случаях МВТ позволили отказаться от применения нагрева бумаги до 0 0 С с помощью потоков тепла от открытого пламени или друг их источников, которые могли привести к возгоранию. Кроме того, повысилось качество передачи цветов за счет отсутствия перегрева бумаги и красок. Доля затрат в стоимости печатной продукции была снижена на . Одним из примеров таких применений является сушильный МВТК кВт, 2. ГГц, изготовленный , i i и используемый в издательстве 1 . Кожа и текстильная промышленность . Применение МВТ для сушки кож и текстильных волокон направлено гга достижение однородности распределения влажности в конечном продукте, снижение энергозатрат, длительности процесса и выхода брака. Конструкционные материалы , , . МВТ широко используются для сушки конструкционных дерево, фанера, керамика и композиционных материалов. Декаро описал использование в Финляндии установки мощностью кВт, разработанной i дя сушки полов из сосны и березы. В Китае энергию микроволн используют для сушки оконных рам, процент брака при этом снижен с до 2. Установка создана для сушки микроволнами с достаточно медленной скорост ью, что приводит к появлению внутренних связей и улучшению качества материала. С другой стороны, этот тип сушки эффективен и с точки зрения уничтожения насекомых, живущих в древесине. Резины и пластики , . МВТ для сушки полимеров применяются лишь частично, поскольку последние являются неполярными материалами. Попытки сушки полимеров были проведены на полиэтилене, полипропилене, ПВХ. Образцы 5 до 0 рамм облучались на частоте 2. ГГц мощностью от 0 до Вт. Влажность падала с до 1, экономия энергии . Сушка фотопленок классический пример избирательного нагрева с помощью микроволн. Основы фотопленок, сделанные из полиэстера и ацетата, имеют очень низкие диэлектрические потери, что контрастирует с влажными эмульсиями с большими потерями, которыми они покрываются. МВТК, изготовленный фирмой i, в своей основе содержал излучающую апертуру и позволял испарять 5 л воды в час с пленки, протягиваемой со скоростью ммин. Микроволновая вулканизация при изготовлении эластомеров. Эластомеры имеют низкую тепловую проводимость, что требует сложных и дорогостоящих процедур нагрева. Поэтому МВТ могут сыграть значительную роль в этой области как носители энергии независимо от тепловых свойств среды. Диэлектрические потери у резины достаточно высоки, что вызывает их быстрый разогрев с помощью микроволн. Эго справедливо для хлоропренов и нитрилов. Для других классов резин быстрый разогрев гребует инжектирования в их состав специальных добавок черный уголь, облегченные красящие добавки, поляризующие активаторы. Для вулканизации резин используются два метода, основанных на использовании крупного волновода, как канала вулканизации, и меандрового волновода, содержащего специальный канал вулканизации. Отметим оригинальные разработки многомодовые кюветы для вулканизации резиновых труб, запатентованный фирмой i I вулканизационный туннель с секторными рупорами и излучателями, микроволновый туннель с воздушным обдувом для предотвращения деформации резин, резонансный туннель Бека с альтернативными ТЕ и ГМ зонами, и, наконец, многомодовый туннель, питаемый связанными щелями.