Взаимодействие электромагнитных волн с поглощающими средами и специальные СВЧ-системы равномерного нагрева

• Автор: Коломейцев, Вячеслав Александрович
• Шифр специальности: 05.12.21
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 433 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. СОВМЕСТНАЯ ВНУТРЕННЯЯ КРАЕВАЯ ЗАДАЧА ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ И ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ДЛЯ ПРОИЗВОЛЬНЫХ ВОЛНОВОДНЫХ СТРУКТУР, ЧАСТИЧНО ЗАПОЛНЕННЫХ ПОГЛОЩАЮЩИМ МАТЕРИАЛОМ
1Л Основные условия обеспечения однородной плотности, рассеиваемой в поглощающем материале ЭМГ мощности, в СВЧ системах с бегущей волной
1.2 Классификация сред, используемых в технике и энергетике СВЧ
1.3 Математическая модель процесса взаимодействия электромагнитных волн с поглощающими средами в произвольных, частично заполненных, волноводных структурах
1.4 Удельная плотность тепловых источников в термопараметрических поглощающих средах
1.5 Математическая модель процесса нагрева поглощающих СВЧ мощность материалов в волноводных структурах произвольного поперечного сечения
ГЛАВА II. МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ СОВМЕСТНОЙ ВНУТРЕННЕЙ КРАЕВОЙ ЗАДАЧИ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ И ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ДЛЯ ПРОИЗВОЛЬНЫХ ВОЛНОВОДНЫХ СТРУКТУР, ЧАСТИЧНО ЗАПОЛНЕННЫХ ПОГЛОЩАЮЩИМ МАТЕРИАЛОМ

2.1 Современные тенденции развития метода конечных элементов при решении внутренней краевой задачи электродинамики для произвольных волноводных структур, частично заполненных диэлектриком или поглощающим материалом
2.2 Конечно-элементный алгоритм совместной математической модели процесса взаимодействия электромагнитных волн с поглощающими средами и их нагрева в произвольных волноводных структурах
2.3 Ложные решения внутренней краевой задачи электродинамики для произвольных волноводных структур, частично заполненных диэлектрическим материалом, возникающие при использовании метода конечных элементов
2.4 Программная реализация модифицированного алгоритма численного решения совместной внутренней краевой задачи электродинамики и теплопроводности для произвольных волноводных структур, час-
тично заполненных поглощающим материалом
2.5 Тестирование конечно-элементного алгоритма
внутренней краевой задачи электродинамики
ГЛАВА III. ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И СТРУКТУРА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ ВОЛНОВОДОВ СЛОЖНОГО ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ С ЧАСТИЧНЫМ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИМ
ИЛИ ПОГЛОЩАЮЩИМ ВКЛЮЧЕНИЕМ
3.1 Дисперсионные свойства собственных электродинамических параметров и структуры ЭМГ поля ВСС, полностью заполненных диэлектриком или

поглощающим материалом
3.2 Электродинамические характеристики и структура ЭМГ поля ВСС, частично заполненных диэлектриком или поглощающим материалом
3.3 Электродинамические свойства и структура ЭМГ поля волноводных структур, частично заполненных термопараметрическим материалом, электрофизические и тепловые свойства зависят от температуры нагрева
ГЛАВА IV. ТЕПЛОВЫЕ СВОЙСТВА ВОЛНОВОДНЫХ СТРУКТУР СЛОЖНОГО ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ, ЧАСТИЧНО ЗАПОЛНЕННЫХ ПОГЛОЩАЮЩИМ СВЧ МОЩНОСТЬ МАТЕРИАЛОМ
4.1 Методы расчета структуры теплового поля в сложных электродинамических системах, частично заполненных поглощающим материалом
4.2 Тепловые свойства волноводов сложных сечений с частичным поглощающим включением при естественном теплообмене с окружающей средой
4.3 Обеспечение равномерного нагрева материалов в сложных электродинамических системах с бегущей волной при однородной удельной плотности тепловых источников
ГЛАВА V. СОЗДАНИЕ СВЧ НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ С БЕГУЩЕЙ ВОЛНОЙ И РАВНОМЕРНЫМ НАГРЕВОМ НА ОСНОВЕ КВАЗИСТАЦИОНАРНЫХ ВОЛНОВОДОВ СЛОЖНЫХ ПОПЕРЕЧНЫХ СЕЧЕНИЙ
5.1 Плавные линейные согласующие переходы между

и соответственно условие (1.7), определяющее диапазон длин волн, в котором распространяется основная (доминантная) волна рассматриваемой волноводной структуры, определится как:
h > hi (1.14)

Необходимо отметить, что возможность создания СВЧ нагревательных систем с равномерным нагревом во многом зависит от технологии термообработки и характера изменения электрофизических параметров материала s'{i), tgS(t) в рабочем диапазоне температур - At . Так, не возникает проблем в создании нагревательных систем стационарного типа для термообработки движущихся объектов, если электрофизические параметры материала не изменены в диапазоне - Atp, поскольку значения а(г) не зависят от
температуры нагрева и постоянны во времени в каждом сечении нерегулярной волноводной камеры.
При термообработке термопараметрических материалов существенное значение имеет технологический фактор - движущийся или неподвижный материал подвергается нагреву. Так в стационарных нагревательных системах величины s' и tgS, а, следовательно, и коэффициент затухания - а зависят от температуры нагрева, которая для неподвижных объектов возрастает с увеличением времени термообработки. Следовательно, в рабочем диапазоне температур значения a(gz) в каждом сечении нерегулярной
волноводной камеры являются функцией времени. В данном случае продольный профиль и длина рабочей камеры, обеспечивающей qv - const должны изменяться в процессе нагрева материала, что технически реализовать практически невозможно. В системах