Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Моделирование электродинамических и теплофизических процессов в диссипативном диэлектрическом слое, подвергаемом воздействию микроволнового излучения 20
1.1. Введение 20
1.2. Моделирование распространения электромагнитных волн в электродинамической системе с неоднородным диэлектрическим заполнением 25
1.3. Анализ пространственных и временных изменений диэлектрических параметров в слое, облучаемом электромагнитным полем 33
1.4. Исследование взаимодействия электромагнитного излучения с диссипативной диэлектрической средой с учетом процессов тепло- и массообмена в диэлектрическом слое 40
1.5. Исследование процессов установления температуры, влагосодержания и давления в диэлектрическом слое без учета их взаимного влияния 49
1.5.1. Анализ процесса установления температуры 50
1.5.2. Анализ процесса установления влагосодержания 59
1.5.3. Анализ процесса установления давления 63
1.6. Выводы 69
Глава 2. Исследование процессов установления температуры, влагосодержания и давления в диэлектрическом слое, подвергаемом излучению магнетронного генератора с учетом их взаимного влияния ...72
2.1. Исследование процессов установления термодинамических характеристик без учета воздействия электромагнитного поля 72
2.2. Воздействие электромагнитного поля на эволюцию термодинамических характеристик диэлектрической среды 75
2.3. Моделирование процессов в диэлектрике, находящемся в нагретой окружающей среде под воздействием электромагнитного поля 81
2.4. Экспериментальное исследование влияния отраженного от электродинамической системы сигнала на мощность генерации магнетрона 98
2.5. Изучение зависимости величины затягивания частоты магнетрона от параметров нагрузки 113
2.6. Выводы 125
Глава 3. Моделирование электродинамических структур для систем активного воздействия микроволнового излучения на диссипативную диэлектрическую среду 130
3.1. Моделирование систем с параллельным расположением плоскости апертуры излучателей и облучаемого диэлектрического слоя 134
3.2. Экспериментальное исследование электродинамических структур с параллельным расположением плоскости апертуры и облучаемого диэлектрического слоя 148
3.3. Моделирование электромагнитных полей в многомодовой электродинамической системе, возбуждаемой через продольные щели связи парами встречно направленных волноводов 156
3.4. Экспериментальное исследование распределения поля в прямоугольной камере с диэлектрической нагрузкой, возбуждаемой системой волноводов 167
3.5. Выводы 172
Заключение 176
Список литературы 179
- Анализ пространственных и временных изменений диэлектрических параметров в слое, облучаемом электромагнитным полем
- Воздействие электромагнитного поля на эволюцию термодинамических характеристик диэлектрической среды
- Изучение зависимости величины затягивания частоты магнетрона от параметров нагрузки
- Моделирование электромагнитных полей в многомодовой электродинамической системе, возбуждаемой через продольные щели связи парами встречно направленных волноводов
Введение к работе
Основным предметом настоящей диссертационной работы является исследование факторов, влияющих на эффективность взаимодействия электромагнитного поля СВЧ с диэлектрической средой, изучение особенностей электродинамических и теплофизических процессов, протекающих под воздействием интенсивных электромагнитных полей в гранулированном диэлектрическом материале, находящемся в окружающей среде с иными температурой, давлением и влагосодержанием.
Актуальность работы. Широкое использование в промышленности физических процессов, основанных на взаимодействии с диссипативной диэлектрической средой мощных потоков электромагнитной энергии [1-15] стимулирует проведение научных исследований, направленных на изучение различных аспектов этих процессов [16-26]. Целью исследований является как описание физики явлений, наблюдаемых при воздействии электромагнитного поля на диссипативную диэлектрическую среду, так и поиск способов повышения эффективности и улучшения однородности взаимодействия.
Для решения этих проблем необходимы постановка ряда радиофизических и теплофизических задач, разработка методов расчета и программ численного моделирования для анализа явлений взаимодействия электромагнитного поля с диэлектриком, электрические и теплофизические свойства которого с течением времени изменяются под воздействием ПОЛЯ.
Решению подобных задач посвящено множество работ. К наиболее известным из них относятся работы Ю. С. Архангельского, Н. И. Девяткина [6,27-28], И. Ф. Бородина [7-8], В. А. Коломейцева [5,22], И. А. Рогова [29-32]. Выполненные в этих работах исследования опираются на математические модели тепло- и массообмена, созданные ранее для анализа закономерностей конвективного теплового обезвоживания. В частности, в работах А. В. Лыкова [33-40] были выведены системы уравнений тепло- и массообмена в подвергаемых тепловому воздействию объектах, которые впоследствии [27-32]
были дополнены уравнениями распространения электромагнитных волн в диэлектрических средах.
Ограниченные ресурсы вычислительной техники, существовавшей в период выполнения этих исследований, позволяли проводить моделирование только относительно простых систем без учета множества существенных факторов. Так, например, при анализе тепло- и массообменных процессов приходилось пренебрегать [27-32] пространственными распределениями давления нагретой жидкости и пара. При этом рассматривалось воздействие электромагнитного поля на сплошную диэлектрическую среду, в то время как в ряде практически важных случаев среда является гранулированной.
Использование в настоящей диссертационной работе современных средств вычислительной техники обеспечивает возможность одновременного решения уравнения распространения электромагнитного поля в диэлектрической среде и полной системы уравнений тепло- и массообмена [33-45] с учетом соответствующих начальных и граничных условий [1*-3*].
Основной особенностью проведенных в настоящей работе исследований, наряду с самосогласованным решением уравнения распространения электромагнитного поля и системы уравнений тепло- и массообмена, является представление диэлектрического материала как совокупности макрочастиц с задаваемыми формой и размерами. Это позволяет моделировать процессы в упомянутом выше и часто рассматриваемом на практике случае так называемых "гранулированных" (сыпучих) диэлектрических материалов.
Одновременно учитывается взаимодействие диэлектрического слоя с окружающей средой, основные характеристики которой (температура, давление и влагосодержание) в начальный момент времени отличны от соответствующих характеристик диэлектрического слоя.
Следует также отметить, что комплексная диэлектрическая проницаемость заполнения электродинамической системы и обусловленные ею распределенные высокочастотные потери в диэлектрике определяют нагрузку, а соответственно и выходные параметры магнетронов, используемых в таких
системах в качестве источников электромагнитного излучения. В работах Дж. Ф Хэлла [46], Д. Коллинза [47], С. И. Бычкова [48], Э. М. Гутцайта [49,50], И.В. Лебедева [51,52], В.И. Петроченкова [53] исследовано влияние отражений от нагрузки на мощность и частоту генерации магнетрона, в т. ч., с учетом эффекта длинной линии. В продолжение исследований этих авторов в диссертационной работе ставилась задача установления взаимосвязи между параметрами облучаемого диэлектрика, геометрическими размерами электродинамической системы и величинами затягивания частоты и мощности генерации магнетрона.
Отметим, что задачи распространения электромагнитных волн в диэлектрических средах ранее решались для используемых в тот период времени электродинамических систем [27-32]. Появление новых типов электродинамических систем [54-58], в том числе таких, в которых электромагнитная энергия распространяется в виде встречных бегущих волн [16,57,58], приводит к необходимости постановки радиофизической задачи, в рамках которой требуется учесть особенности распространения электромагнитных волн в электродинамических структурах с частичным диэлектрическим заполнением, свойства которого изменяются во времени под действием интенсивных электромагнитных полей.
Развитые в работах Ю. Швингера, А. С. Ильинского и др. [59-80] методы анализа сложных электродинамических структур, в том числе методы поверхностных интегральных уравнений [65,67,73-76,78-80], позволяют решать как задачи определения эффективности передачи электромагнитной энергии из подводящего волновода в резонаторную камеру, так и задачи анализа распределения поля в резонаторных камерах. Однако для исследования рассматриваемых в настоящей работе электродинамических систем (прямоугольной резонансной камеры, возбуждаемой системой прямоугольных волноводов с общей плоскостью апертуры, и прямоугольной камеры, возбуждаемой системой включенных во встречных направлениях волноводов), представляется необходимым уточнить разработанные ранее [65] модели для
обеспечения возможности анализа распределения поля от нескольких возбуждающих электродинамическую систему волноводов.
Все это обусловливает актуальность темы диссертации и проводимых исследований.
Целью диссертационной работы является исследование эффективности взаимодействия интенсивного электромагнитного поля СВЧ с расположенной в электродинамической системе гранулированной диэлектрической средой, а также исследование изменения теплофизических характеристик диэлектрика под воздействием электромагнитного поля.
Для достижения поставленной цели в диссертационной работе решаются следующие основные задачи:
Анализ пространственных и временных изменений диэлектрических параметров в слое, облучаемом электромагнитным полем
Для множества явлений, связанных с воздействием электромагнитного излучения на диэлектрические объекты, важным представляется анализ физических процессов различной природы, инициируемых в диэлектрике коротковолновым электромагнитным полем. Как правило, эти процессы, протекают в пространственно неоднородной диссипативной среде с изменяющимися во времени диэлектрическими характеристиками [16-31]. Для их исследования необходимо совместное решение ряда радиофизических и теплофизических задач, разработка методов и программ численного моделирования.
Часто также приходится сталкиваться с задачами, в которых на диссипативную диэлектрическую среду воздействует одновременно интенсивное электромагнитное излучение и окружающий воздух, характеризующийся отличными от диэлектрической среды значениями температуры, давления и влагосодержания. Решению подобных задач посвящено множество работ. Так, в работах А.В.Лыкова [33-39], А.С.Гинсбурга [41-43] и Г.К.Филоненко [44] предложено решение задач внутреннего и внешнего тепло- и массообмена (внутри объекта воздействия и на его границе с окружающей средой), на основе системы уравнений, описывающих процессы установления температуры, давления и влагосодержания.
Для задач, в которых в качестве источника нагрева используется электромагнитное поле, эта система уравнений в работах Ю.С.Архангельского и Н.И.Девяткина, В.А.Коломейцева, И.А.Рогова [5,22,27-32], была дополнена уравнениями распространения электромагнитных волн в диэлектрических средах [83].
Подобные задачи, как правило, решаются численными методами. Однако, ограниченные ресурсы существовавшей в период выполнения этих исследований вычислительной техники позволяли проводить моделирование только относительно простых систем без учета множества существенных факторов. Так, например, при анализе тепло- и массообменных процессов в [29,30] приходилось пренебрегать пространственными распределениями давления нагретой жидкости и пара.
Поэтому представляется необходимым вновь вернуться к анализу термодинамических и массообменных процессов при взаимодействии интенсивных потоков микроволнового излучения с диэлектрической средой, используя возможности современной компьютерной техники. Основным отличием поставленных в настоящей главе задач исследования и построенных для их решения математических моделей и программ расчета является совместное решение уравнений тепло- и массообмена (с учетом влияния на тепло- и массообменные процессы пространственного распределения давления жидкости и пара в подвергаемой воздействию электромагнитных волн и потока теплого воздуха диэлектрической среде) и уравнений, описывающих распространение электромагнитных волн в электродинамической системе с диэлектрическим заполнением, параметры которого в результате воздействия электромагнитного излучения изменяются во времени.
Особенность решаемых задач также заключается в рассмотрении термодинамических и электродинамических процессов не только в сплошном диэлектрике, но и в гранулированной среде, состоящей из макрочастиц ("гранул"), уровень воздействия на которые электромагнитного поля определяется их расположением внутри диэлектрического слоя. Такой подход представляется перспективным, поскольку обычно большинство подвергаемых воздействию интенсивных электромагнитных полей диэлектрических объектов имеют действительно гранулированную структуру (сыпучие вещества).
В последние годы широкое распространение нашли электронные системы, в которых электромагнитная волна взаимодействует с диэлектриком в электродинамической структуре с бегущей волной, например, в системе, сформированной на основе совокупности желобковых волноводов ([57,58] - см. рис. 1.1), роль диэлектрического заполнения которой выполняет подвергаемый облучению диэлектрический слой.
В такой системе энергия поочередно инжектируется с обеих сторон, т.е. в то время когда один из генераторов излучает, противоположный выключен. Каждая из инжектируемых в электродинамическую систему волн распространяется вдоль волновода (т. е., вдоль диэлектрического слоя) и практически полностью отражается от противоположного края электродинамической системы [57,58]. Развязкой генераторов электромагнитных колебаний служит расположенный внутри электродинамической системы диэлектрик с определенной диссипацией. Поэтому при моделировании процесса распространения электромагнитной волны в такой электродинамической системе полагается, что инжектированная из волновода волна проходит через диэлектрический слой, полностью отражается от противоположного края системы, вновь проходит через диэлектрический слой в противоположном направлении и возвращается к генератору электромагнитных колебаний. В этом случае прямая и обратная волны испытывают отражения на неоднородностях и затухание. Задача решается в предположении, что волна - плоская, квазимонохроматическая, а диэлектрические параметры слоя изменяются в пространстве достаточно плавно. Термодинамическая часть задачи основывается на уравнениях тепло- и массообмена, полученных А.В.Лыковым [33-39] с учетом соответствующих начальных и граничных условий [1 -4 ].
Таким образом, на первом этапе рассматривается распространение электромагнитных волн в диэлектрическом слое с учетом начального однородного распределения характеристик диэлектрического материала вдоль слоя. Затем определяется распределение выделившейся в нем тепловой энергии за счет преобразования энергии электромагнитного поля. Далее рассчитывается перераспределение температуры, давления и влагосодержания в диэлектрическом слое под действием конвекционного теплового потока и теплового воздействия электромагнитной волны. В результате формируется новое распределение диэлектрических параметров в слое. Затем цикл повторяется.
Воздействие электромагнитного поля на эволюцию термодинамических характеристик диэлектрической среды
Полученное дифференциальное уравнение (1.55) или его конечно-мерная аппроксимация могут быть использованы для дальнейших расчетов, например, в рамках следующей схемы моделирования пространственного распределения параметров диэлектрической среды в процессе воздействия на нее интенсивного электромагнитного поля: 1. В начальный момент времени т=т0 задаются соответствующие исходной влажности yj=y$ постоянные значения диэлектрических параметров п(х)=По и a(x)=ao. Одновременно задается мощность инжектируемого в систему электромагнитного поля Р0 и модуль коэффициента отражения от противоположного края диэлектрического слоя R . 2. Решается уравнение (1.1) с учетом заданных выше значений диэлектрических параметров, мощности сигнала и граничных условий, и находится Е(х)=Е+(х)+Е.(х). 3. Решается уравнение (1.55) и находится значение %(х) в момент времени т+Ат. Величина Ат выбирается такой, чтобы Ах удовлетворяло заранее выбранным критериям точности. Можно, например, методом численного эксперимента подобрать такое значение Ат, чтобы отношение превышало на каждом шаге 1%. 4. С учетом рассчитанной функции %(х) находится соответствующая ей пространственная зависимость а(х), например, по формулам (1.56) или (1.57), либо другим аппроксимирующим формулам или табулированным зависимостям. При необходимости можно на каждом шаге расчета (либо через несколько шагов) уточнять условия отражения на границах слоя и, соответственно, изменять величины Ро (Р(т)) и R (R(T)). 5. При новых значениях а(х), п=п0 (а также Р(т) и R(x)) вновь по (1.1) рассчитываются Е+(х), Е.(х), Е(х), и так до тех пор, пока %(т) не выйдет на стационарный уровень. Отметим, что при проведении расчета в широком диапазоне значений влажности следует, строго говоря, учитывать зависимость величины энергоемкости от влажности диэлектрической среды.
Таким образом, в настоящем разделе представлена упрощенная математическая модель, описывающая взаимодействие электромагнитного поля с однородным слоем диэлектрика. Предложен алгоритм моделирования, позволяющий определить в простейшем приближении изменение во времени пространственного распределения диэлектрических параметров слоя под воздействием электромагнитного поля. Однако, необходимо отметить, что предложенная модель все-таки недостаточно точна и требует использования дополнительных, как правило, эмпирических данных. Поэтому дальнейшие исследования были направлены на разработку более сложной модели, основанной на уравнениях, описывающих тепло- и массообмен в диэлектрике под действием интенсивных высокочастотных электромагнитных полей, и позволяющей снизить погрешность получаемых результатов.
В разделе 1.2 представлена модель, в которой описывается распространение электромагнитного поля в диэлектрическом слое с задаваемыми законами пространственного изменения диэлектрических параметров. Чтобы учесть физические процессы, протекающие в диэлектрике под действием интенсивных электромагнитных полей, ее следует дополнить уравнениями тепло- и массообмена в диэлектрике. Последние основываются на следующих соображениях.
Рассмотрим диэлектрический материал, обладающий "гранулированной" структурой, т.е. состоящий из отдельных, не взаимодействующих друг с другом макрочастиц, подвергаемых внешнему воздействию электромагнитного поля и потока теплого воздуха. Каждая макрочастица имеет капиллярно - пористую структуру, т.е. включает множество мелких полостей и соединяющих их каналов, которые заполнены, в простейшем случае, жидкостью и паром.
Под макрочастицей в настоящей работе понимается элементарный объём материала характерной формы и средних размеров (так, например, при обработке синтетических материалов такой макрочастицей является шарик из синтетики усреднённого размера). Задача решается в предположении, что диэлектрический слой состоит из частиц одного из трех характерных типов (форм исследуемых объектов): 1) бесконечных пластин толщиной 5пл=2 о (рис. 1.8а); (в этом случае уравнения записываются в декартовой системе координат); 2) бесконечных цилиндров радиусом Ro= 0 (рис. 1.86); (уравнения записываются в цилиндрической системе координат); 3) сфер радиусом Ro= 0 (рис. 1.8в); (уравнения записываются в сферической системе координат).
Изучение зависимости величины затягивания частоты магнетрона от параметров нагрузки
При подаче в диэлектрический слой мощного электромагнитного излучения (Р=1,5кВт) при неизменных других параметрах картина существенно меняется. В отсутствие излучения динамика температуры в разных точках по ширине слоя одинакова. При прохождении через слой волна затухает, поэтому, чем ближе к середине слоя (по ширине), тем меньше выделяется тепла, обусловленного диэлектрическими потерями. Расчеты показывают, что при заданных параметрах электромагнитная волна полностью затухает, не дойдя до середины слоя (рис. 1.12), поэтому в середине слоя динамика температуры не должна отличаться от имеющей место в отсутствие электромагнитного воздействия. Такое распределение тепловых потерь в диэлектрическом слое обусловлено выбранными высокими значениями его диэлектрических параметров.
На краю слоя имеет место комбинация двух энергетических воздействий: тепловой энергии, распространяющейся от поверхности макрочастицы к ее центру и равномерного по объему макрочастицы выделения энергии диссипации электромагнитного поля. Пока температура макрочастицы не достигнет уровня температуры окружающего воздуха (рис. 1.13), качественный вид временных зависимостей распределения температур не отличается от вида зависимостей на рис. 1.10, с той разницей, что время выхода на заданный уровень температуры будет меньше в случае воздействия электромагнитного поля.
Когда температуры макрочастицы и воздуха выравниваются, окружающий воздух начинает выполнять функцию холодильника - тепло, выделяющееся внутри макрочастицы, будет распространяться к поверхности и уходить на нагрев воздуха. За счет этого кривые на графике рис. 1.13 после прохождения уровня 80С "поменяются местами" - максимальную температуру будет иметь центр макрочастицы и далее она будет убывать, а на поверхности ее значение будет близко к температуре окружающего воздуха. Через некоторое время значения температуры выходят на стационарный уровень, свой для каждой из точек по глубине макрочастицы.
Превышение температуры макрочастицы над температурой окружающего воздуха (рис. 1.13) связано ограниченным значением величин температуропроводности диэлектрика и коэффициента конвективного теплообмена на его поверхности. Ограничение температуры и выход на стационарный тепловой режим обусловлены достижением равенства энергии диссипации электромагнитной волны и тепловой энергии, снимаемой с поверхности макрочастицы в окружающий воздух.
Необходимо отметить, что на этом графике и далее при превышении температурой диэлектрического слоя (макрочастиц) значения 100С точность проводимого анализа снижается, поскольку в математической модели процесса не учитывается процесс фазового перехода жидкости в пар (кипения). Очевидно, что за счет этого процесса температура подвергаемых воздействию электромагнитного поля диэлектрических объектов была бы ниже благодаря затрате части энергии на фазовый переход жидкости в пар. Заметим, однако, что с учетом динамики давления и влагосодержания, влияние фазового перехода на динамику температуры слабее. Это связано с тем, что при воздействии на диэлектрик электромагнитного поля повышается давление в глубине слоя, а соответственно, увеличивается и значение температуры фазового перехода, что уменьшает (а в ряде случаев - устраняет) влияние процесса кипения.
Анализ распределения стационарных температур по глубине слоя при воздействии на него электромагнитной энергии (кривая 2, рис. 1.14) показывает, что по мере удаления от центра макрочастицы значения стационарной температуры приближаются к соответствующим значениям в отсутствие электромагнитной энергии (кривая 1 рис. 1.14). № - при воздействии электромагнитного излучения. Исследование влияния остальных параметров на процессы в диэлектрическом слое показывает сильную зависимость скорости установления температуры от его температуропроводности (рис. 1.15). При повышении значения этой величины на порядок (от 5-Ю"8 до 5-Ю"7) время достижения стационарных значений температуры для всех значений координаты Ъ, изменяется также примерно на порядок. Существенно слабее ощущается влияние на скорость изменения температуры диэлектрического слоя другого параметра - коэффициента поверхностного теплообмена а т. Увеличение его на два порядка - от а т = 1,5 до а т = 150 - не приводит к сколь либо заметному изменению времени установления стационарной температуры. Такое различие можно объяснить большей инерционностью тепловых процессов в глубине слоя - именно поэтому время установления температуры практически линейно связано с величиной, обратно пропорциональной коэффициенту температуропроводности. Теплообмен же между внешней поверхностью слоя и окружающим воздухом - гораздо менее инерционный процесс, поэтому даже столь существенное (на два порядка) снижение величины а т практически не влияет на ход процесса.
Моделирование электромагнитных полей в многомодовой электродинамической системе, возбуждаемой через продольные щели связи парами встречно направленных волноводов
Разработана математическая модель для анализа процессов нестационарного тепломассообмена в диэлектрическом слое в виде сплошной или гранулированной среды при комбинированном воздействии на него потока электромагнитной энергии и потока теплого воздуха. При построении модели в случае гранулированной среды использовано понятие макрочастицы материала, свойства которой определяются типичной формой (пластина, цилиндр или шар), характерным размером и физическими свойствами диэлектрика. Для такого материала составлена система дифференциальных уравнений, описывающих нестационарные процессы эволюции полей температуры, давления и влагосодержания с учетом диссипации электромагнитного поля в диэлектрике, определяемой из решения уравнения распространения электромагнитного поля в слое, диэлектрическая проницаемость которого изменяется при изменении термодинамических характеристик.
Для решения системы дифференциальных уравнений в частных производных, описывающих модель, разработана программа численного интегрирования, реализующая алгоритмы метода ВКБ для решения задачи распространения электромагнитного поля в диэлектрическом слое, и алгоритмы метода конечных элементов для решения системы уравнений нестационарного тепломассообмена.
Проведенное в рамках настоящей модели сопоставление степени влияния различных факторов на установление температуры, давления и влагосодержания в процессе тепломассообмена позволяет сделать следующие выводы: 1. Изменение времени выхода на промежуточные и стационарные значения температуры, давления и влагосодержания практически одинаково зависит от величины характерного размера макрочастицы о (время установления примерно пропорционально квадрату изменения величины о)- Это связано с тем, что движущей силой всех трех типов процессов в подвергаемом энергетическому воздействию слое является исходное отличие значений величины, характеризующей рассматриваемый фактор в самой макрочастице и в окружающей среде (потоке теплого воздуха), а площадь, через которую осуществляется тепло- и массообмен, пропорциональна . 2. Время установления температуры, влагосодержания и давления в приповерхностных областях макрочастицы существенно меньше, чем в его глубинных областях, и слабо зависит от параметров слоя. 3. Время выхода на стационарные значения температуры, влагосодержания и давления в различных сечениях по глубине макрочастицы (координата ) практически одинаково зависит от формы составляющих слой макрочастиц. Наиболее быстро процессы установления стационарных значений всех трех характеристик протекают в макрочастицах сферической формы (в силу максимального отношения площади ограничивающей их поверхности к объему макрочастицы), несколько медленнее - в частицах цилиндрической формы и в 2,5 - 3 раза медленнее - в частицах в форме пластин. 4. Скорости установления всех трех характеристик почти линейно зависят от значений соответствующих коэффициентов передачи (коэффициента температуропроводности, коэффициента диффузии влаги и коэффициента конвективной фильтрационной диффузии).
Однако следует отметить, что в настоящей главе расчет по разработанной модели проводился без учета взаимного влияния термодинамических характеристик - по так называемым редуцированным уравнениям, из которых были исключены перекрестные члены. Анализ процессов установления в рамках полной модели, сравнение полученных результатов расчета по полной модели с результатами расчетов по редуцированным уравнениям проводится в следующей главе диссертационной работы.
В первой главе диссертационной работы разработана математическая модель термодинамических процессов протекающих в диэлектрической среде при одновременном воздействии на нее окружающей среды и интенсивного электромагнитного поля. Однако расчеты по разработанной модели проводились без учета взаимного влияния термодинамических характеристик -по так называемым редуцированным уравнениям, из которых были исключены перекрестные члены. В настоящей главе представлены результаты численных экспериментов, проведенных [1 -4 ] с учетом совместного влияния трех термодинамических характеристик - температуры, давления и влагосодержания, проводится сравнение полученных результатов расчета по полной модели с результатами расчетов по редуцированным уравнениям.
Анализ процессов тепло- и массообмена под воздействием двух энергетических потоков различной физической природы (потока теплого воздуха и интенсивного электромагнитного поля) проводится в рамках полной модели с использованием разработанной программы совместного решения трех уравнений тепло- и массообмена (1.58)-(1.60) и уравнения распространения электромагнитного поля (1.37).
В заключение главы проводится также исследование влияния изменений термодинамических характеристик гранулированной диэлектрической среды, подвергаемой воздействию электромагнитного поля на мощность и частоту генерации источников поля - магнетронных генераторов.
