Известия высших учебных заведений

ЭЛЕКТРОМЕХАНИКА

Научно-технический журнал


Известия высших учебных заведений. ЭЛЕКТРОМЕХАНИКА 2017; 2: 13-20

 

http://dx.doi.org/10.17213/0136-3360-2017-2-13-20

 

Концепция поверхностных источников тепла в теории сушки электромагнитным излучением

А.М. Афанасьев, Б.Н. Сипливый

Афанасьев Анатолий Михайлович – д-р техн. наук, профессор кафедры «Информационная безопасность» Волгоградского государственного университета, института приоритетных технологий. E-mail: alkiona111@yandex.ru

Сипливый Борис Николаевич – д-р техн. наук, зам. директора физико-технического института по научной работе, профессор кафедры «Теоретическая физика и волновые процессы» Волгоградского государственного университета, института приоритетных технологий. E-mail: tf@volsu.ru

 

Аннотация

Тепловое действие электромагнитных волн с малой глубиной проникновения предложено описывать плотностью поверхностных источников тепла. Поверхностные источники входят не в уравнение теплопроводности, а в краевое условие теплообмена, что позволяет избежать сгущения сетки вблизи границы и тем самым упростить процедуру численного решения задачи. Еще одно применение новых краевых условий состоит в том, что для тел с простой геометрией при условии постоянства плотности поверхностных источников тепла решения начально-краевых задач могут быть получены в аналитическом виде; суперпозиция этих решений с известными аналитическими решениями для тех же тел, при условии, что постоянным остается распределение не поверхностных, а объемных источников тепла, позволяет в первом приближении моделировать процесс электромагнитной сушки при произвольном распределении источников по глубине материала; в свою очередь, это дает возможность формулировать общие закономерности электромагнитной сушки и простыми средствами решать задачи ее оптимизации

 

Ключевые слова: математическое моделирование, тепломассоперенос, уравнения А.В. Лыкова, сушка электромагнитным излучением, поверхностные источники тепла

 

Полный текст: [in elibrary.ru]

 

Ссылки на литературу

1. Моделирование тепловлагопереноса в древесине при досушке энергией СВЧ-поля / Н.Н. Гринчик, А.Л. Адамович, О.А. Кизина, У.М. Харма // Инженерно-физический журнал. 2015. Т. 88, № 1. С. 37 – 42.

2. Акулич П.В., Темрук А.В., Акулич А.В. Моделирование и экспериментальное исследование тепло- и влагопереноса при СВЧ-конвективной сушке растительных материалов // Инженерно-физический журнал. 2012. Т. 85, № 5. С. 951 – 958.

3. Комплексное математическое описание тепло- и массопереноса в процессе сушки неограниченного тела цилиндрической формы аналитическими методами теории теплопроводности / В.А. Падохин, Г.А. Зуева, Г.Н. Кокурина, Н.Е. Кочкина, С.В. Федосов // Теоретические основы химической технологии. 2015. Т. 49, № 1. С. 54 – 64.

4. Хабибуллин И.Л., Хамитов А.Т., Назмутдинов Ф.Ф. Моделирование процессов тепло- и массопереноса в пористых средах при фазовых превращениях, инициируемых микроволновым нагревом // Теплофизика высоких температур. 2014. Т. 52, № 5. С. 727 – 733.

5. Рудобашта С.П., Карташов Э.М., Зуев Н.А. Тепломассоперенос при сушке в осциллирующем электромагнитном поле // Теоретические основы химической технологии. 2011. Т. 45, № 6. С. 641 – 647.

6. Архангельский Ю.С. Установки диэлектрического нагрева. Установки СВЧ. Саратов: Cарат. гос. техн. ун-т, 2008. 343 с.

7. Марков А.В., Юленец Ю.П. Механизм массопереноса в высокоинтенсивных процессах сушки при наличии внутренних источников тепла // Теоретические основы химической технологии. 2002. Т. 36, № 3. С. 269 – 274.

8. Моделирование процессов термо-и влагопереноса в капиллярно-пористых средах / С.П. Кундас, Н.Н. Гринчик, И.А. Гишкелюк, А.Л. Адамович. Минск: Ин-т тепло- и массообмена им. А.В. Лыкова НАН Беларуси, 2007. 292 с.

9. Архангельский Ю.С. СВЧ электротермия. Саратов: Изд-во Саратовского гос. техн. ун-та, 1998. 407 с.

10. Афанасьев А.М., Сипливый Б.Н. Оптимизация процесса электромагнитной сушки капиллярно-пористых материалов // Изв. вузов. Электромеханика. 2006. № 5. С. 3 – 10.

11. Лыков А.В. Теория сушки. М.-Л.: Энергия, 1968. 471 с.

12. Расчет теплового воздействия СВЧ-излучения на плоские водосодержащие объекты слоистой структуры / А.М. Афанасьев, В.В. Подгорный, Б.Н. Сипливый,
В.В. Яцышен // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 1998. Т. 1, № 2 – 3. С. 83 – 90.

13. Математическое моделирование взаимодействия СВЧ-излучения с влагосодержащими плоскими слоистыми средами. Ч. 1 / А.М. Афанасьев, В.В. Подгорный, Б.Н. Сипливый, В.В. Яцышен // Изв. вузов. Электромеханика. 2001. № 2. С. 14 – 21.

14. Математическое моделирование взаимодействия СВЧ-излучения с влагосодержащими плоскими слоистыми средами / А.М. Афанасьев, В.В. Подгорный, Б.Н. Сипливый, В.В. Яцышен. Ч. 2. Численный расчет // Изв. вузов. Электромеханика. 2001. № 4 – 5. С. 32 – 38.

15. Афанасьев А.М., Сипливый Б.Н. О краевых условиях массообмена в виде законов Ньютона и Дальтона // Инженерно-физический журнал. 2007. Т. 80, № 1. С. 27 – 34.

16. Афанасьев А.М., Сипливый Б.Н. Математическое моделирование сушки электромагнитными волнами с малой глубиной проникновения // Изв. вузов. Электромеханика. 2008. № 5. С. 8 – 12.

17. Афанасьев А.М., Сипливый Б.Н. Применение консервативных разностных схем для анализа уравнений электромагнитной сушки с переменными коэффициентами переноса // Изв. вузов. Электромеханика. 2008. № 4. С. 3 – 8.

18. Афанасьев А.М., Михайлов В.К., Сипливый Б.Н. Математическое моделирование двумерных задач теории сушки электромагнитным излучением // Биомедицинская радиоэлектроника. 2008. № 11. С. 29 – 34.

19. Афанасьев А.М., Сипливый Б.Н. Краевые эффекты при электромагнитной сушке протяженных образцов с прямоугольным поперечным сечением // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2010. Т. 13, № 1. С. 90 – 94.

20. Афанасьев А.М., Сипливый Б.Н. Исследование квазистационарных режимов при сушке СВЧ излучением // Изв. вузов. Электромеханика. 2008. № 3. С. 3 – 9.

21. Афанасьев А.М., Сипливый Б.Н. Задача о сушке шара электромагнитным излучением // Инженерно-физический журнал. 2013. Т. 86, № 2. С. 322 – 330.

22. Афанасьев А.М., Сипливый Б.Н. Теория электромагнитной сушки: асимптотическое решение начально-краевой задачи для цилиндра // Теоретические основы химической технологии. 2014. Т. 48, № 2. С. 222 – 227.