Определение диэлектрических свойств зернового слоя в программах электродинамического моделирования
Creators: name: Будников Д.А.
Publisher: name: Вестник Всероссийского научно-исследовательского института механизации животноводства
Year: 2017
Subjects: МИКРОВОЛНОВОЕ ПОЛЕ
ТЕПЛОВАЯ ОБРАБОТКА
ЗЕРНО
НАПРЯЖЕННОСТЬ ПОЛЯ
ПРЯМОЙ НАГРЕВ
ДИЭЛЕКТРИК
МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭМ ПОЛЕЙ
ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА
ПЛОТНОСТЬ СЛОЯ
ПСЕВДООЖИЖЕННЫЙ СЛОЙ
MICROWAVE FIELD
HEAT TREATMENT
GRAIN
STRENGTH OF FIELD
DIRECT HEATING
DIELECTRIC
EM FIELDS MODELING
SOFTWARE TOOLS
TIGHT OF THE LAYER
PSEUDO FLUIDIZED LAYER

description: Исследование комбинированных способов воздействия на сельскохозяйственные материалы во многом сопряжено с разработкой промышленного оборудования на основе математических и компьютерных моделей. Тепловая обработка применяется к зерну различных культур на этапах сушки, обеззараживания, подготовки к скармливанию и т.д. Разработка режимов обработки с применением электротехнологий в общем и электромагнитных полей в частности может позволить снизить себестоимость указанных процессов. В данной работе проводилось электродинамическое моделирование зернового слоя, подвергающегося электромагнитному воздействию с целью получения диэлектрических свойств неплотного слоя и определения картины распространения поля в нем. В процессе численного эксперимента зерновой слой был представлен различными способами замещения. Данные численного эксперимента, представленные в работе, получены для ячменя и пшеницы влажностью 16-24%. Эти данные могут быть применены как для определения конструктивных параметров зон СВЧ-воздействия, так и для разработки систем управления оборудованием. Широкие возможности для разработки подобного оборудования дает применение специализированных программных средств. В итоге применение СВЧ-полей позволяет снизить затраты на тепловую обработку на 15-20% в зависимости от процесса и вида обрабатываемого материала. В ходе работы сделаны следующие выводы: данные о диэлектрических свойствах зерновок и зернового слоя требуют уточнения; необходимо проведение экспериментальных исследований по изучению распространения электромагнитного поля в зерновом слое и сопоставление их результатов с результатами численного эксперимента; зерновой слой в программах электродинамического моделирования может быть представлен в виде сплошной формы, в виде набора форм замещения исходных элементов (зерновок); для снижения ресурсоемкости расчетов зерновой слой целесообразно представлять в виде сплошной формы; диэлектрические свойства неплотного зернового слоя в виде сплошной формы могут быть получены через моделирование в виде форм замещения соответствующей плотности.The influence on agricultural inputs combined methods’ study is largely associated with the development of industrial equipment based on mathematical and computer models. Heat treatment is applied to the grain of various crops at the stages of drying, disinfection, feeding preparation and etc. The regimes processing with the electrotechnology using in general, and electromagnetic fields in particular can allow to reduce these processes’ cost. In this work it was carried out electrodynamic modeling of the grain layer subjecting to electromagnetic effect with the aim of non-tight layer’s dielectric properties obtaining and the field distribution in it pattern defining. In the process of numerical experiment the grain layer was presented in many different ways of substitution. The of nume-rical experiment’s data presented in the paper are obtained for barley and wheat with humidity content of 16-24%. These data can be used both the microwave SVCh-exposure zones parameters design determining and the equipment control systems developing. The wide opportunities for such equipment development mean specialized software using. As a result, microwave SVCh-fields application allows to reduce the cost of heat treatment in 15-20% depending on treatment material process and type. During the working the following conclusions had done: data on the dielectric properties of grains and grain layers require clarification; it is necessary the experimental studies on the electromagnetic-field distribution in the grain layer to conduct and comparison of their results with the results of the numerical experiment; the grain layer in the electrodynamic simulation programs can be represented in a continuous shape, in the form of original elements (grains) substitution; for the grain layer calculations intensity resource capacity reducing, it should be presented in the continuous shape; the dielectric properties of non-tight grain layer in the continuous shape can be obtained through modeling in the forms of the appropriate density substitution.