Моделирование нагрева высокоэнергетических радиопоглощающих композитов в СВЧ-камерах различного типа

А. С. Сивак; С. Г. Калганова; С. В. Тригорлый; Ю. А. Кадыкова; Г. В. Сахаджи

Моделирование нагрева высокоэнергетических радиопоглощающих композитов в СВЧ-камерах различного типа

А. С. Сивак, С. Г. Калганова, С. В. Тригорлый, Ю. А. Кадыкова, Г. В. Сахаджи

Аннотация

Работа посвящена моделированию нагрева высокоэнергетических радиопоглощающих композитов (ВРК) в СВЧ-камерах различного типа с целью определения конструкции, обеспечивающей наибольшую напряженность электрического поля электромагнитной волны в рабочем пространстве для эффективного процесса диссипации СВЧ-энергии при нагреве ВРК. Инструмент для исследования — математическая модель, состоящая из системы взаимосвязанных уравнений электродинамики и теплопереноса. Приведены результаты численного математического моделирования в виде распределения температурного поля в объеме высокоэнергетических радиопоглощающих композитов для реализации их функциональных свойств, связанных с интенсивным выделением тепловой энергии в результате СВЧ-диссипации в камерах резонаторного типа, с бегущей волной на квазикоаксиальном волноводе.

Ключевые слова

численное моделирование, СВЧ электромагнитное поле, нагрев, высокоэнергетический радиопоглощающий композит, диссипация СВЧ-энергии

Полный текст:

PDF

Литература

Вызулин, С. А. Радиопоглощающие материалы для обеспечения информационной безопасности автоматизированных систем военного назначения / С. А. Вызулин // Состояние и перспективы развития современной науки по направлению «Информационная безопасность»: Сб. статей III Всерос. научно-технической конференции, Анапа, 21 – 22 апреля 2021 года. — Анапа: ФГАУ «ВИТ «ЭРА», 2021. — С. 295 – 310.

Сивак, А. С. Влияние СВЧ электромагнитного поля на распределение температуры в композиционных материалах / А. С. Сивак, Г. В. Сахаджи, С. Г. Калганова, Ю. А. Кадыкова, С. В. Тригорлый // Электричество. — 2023. — № 11. — С. 27 – 33.

Kovetz, A. The Principles of Electromagnetic Theory / A. Kovetz. — Cambridge University Press, 1990.– 221 p.

Сиркели, А. И. Обзор САПР моделирования СВЧ-устройств / А. И. Сиркели, В. Е. Драч // Интерактивная наука. — 2017. — № 1(11). — С. 139 – 141. — DOI: 10.21661/r-116149.

Архангельский, Ю. С. СВЧ электротермия / Ю. С. Архангельский. — Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 1998. — 408 с.

Архангельский, Ю. С. Сверхвысокочастотные нагревательные установки для интенсификации технологических процессов / Ю. С. Архангельский, И. И. Девяткин. — Саратов: СГУ, 1983. — 140 с.

Захаров, В. В. Математическое моделирование взаимосвязанных процессов электродинамики и тепломассопереноса в СВЧ установках c камерами бегущей волны и лучевого типа при термообработке диэлектриков с учетом изменения их физических свойств : дис. … канд. техн. наук : 05.09.10 / Захаров Вадим Валерьевич. — Саратов, 2020. — 150 с.

Arballo, J. R. Numerical Simulation of the Heat, Mass and Momentum Transfer during the Microwave Drying of Osmodehydrated Porous Material / J. R. Arballo, L. A. Campaсone, R. H. Mascheroni // Excerpt from the Proceedings of the 2014 COMSOL Conference in Curitiba. — Curitiba, 2014. — URL: https://www.comsol.com/paper/download/ 200371/arballo_abstract.pdf (дата обращения 20.09.2023).

Chen, J. Simulation of Microwave Heating of Porous Media Coupled With Heat, Mass and Momentum Transfer / J. Chen, K. Pitchai, S. Birla, J. Subbiah, D. Jones // Excerpt from the proceeding of the 2012 th COMSOL Conference in Boston. — Boston, 2012. — URL: http://microwave.unl.edu/custom/Paper_ COMSOL_2012.pdf, (дата обращения 20.09.2023).

Сивак, А. С. Исследование диэлектрических свойств композиционных материалов / А. С. Сивак, С. Г. Калганова, Ю. А. Кадыкова, Т. П. Чермашенцева // Вопросы электротехнологии. — 2021. — № 4(33). — С. 23 – 28.

Передерин, Ю. В. Прогнозирование свойств высокоэнергетических композитов с использованием информационных технологий: автореф. … дис. канд. техн. наук. Бийск, 2013, 19 с.

Комаров, В. В. Формулировки математических моделей процессов взаимодействия электромагнитных волн с диссипативными средами в СВЧ-нагревательных системах / В. В. Комаров // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. — 2010. — Т. 13, № 4. — С. 57 – 63.