ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ НАГРЕВА ЗЕРНА ЭНЕРГИЕЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО СВЧ ПОЛЯ
Аннотация
Высокая скорость и эффективность нагрева диэлектриков микроволновым излучени- ем позволяют использовать электромагнитное поле для нагревания и высушивания прак- тически любых содержащих влагу материалов. Одним из перспективных направлений ис- пользования СВЧ-энергии является интенсификация процесса сушки зерна. Для обеспечения быстрого прототипирования и снижения возможности потерь, обусловленных ошибками на различных стадиях разработки и внедрения оборудования, особую значимость приобре- тает разработка моделей. Цель данной работы состоит в выполнении имитационного моделирования волноводно-щелевой решетки для сушки зерна. Основная задача, котораястоит при моделировании, обеспечить равномерное распределение мощности каждой ще- лью. В качестве среды моделирования используется специализированный программный комплекс FEKO. Для описания модели используется точный метод расчета – метод мо- ментов. Получено распределение электрического поля и удельной поглощаемой мощности в слое зерна, подвергающегося СВЧ облучению. Модели были верифицированы путем сравне- ния результатов, полученных при различном мешировании элементов поверхности. Моде- лирование распределения напряженности электрического поля показало, что отдаление волноводов от кюветы с зерном приводит к выравниванию неравномерностей поля, однако в этом случае некоторая часть излучаемой мощности рассеивается в пространство. При этом увеличение расстояния между волноводами и кюветой с зерном не влияет на КСВ антенн. Следует отметить, что в реальной обстановке волновой характер поля сглаживается за счет теплопереноса, и это явление не может быть учтено в процессе электромагнитного моделирования. Кроме того, следует исследовать весь спектр воз- можного изменения диэлектрических параметров зерна, чтобы проанализировать процесс распространения волны при высокой влажности зерна. Целесообразно также рассмот- реть другие модификации волноводно-щелевых антенн, которые смогут обеспечить более равномерный нагрев внутри кюветы с зерном.
