Розробка системи рідинного охолодження для мікрохвильових установок промислового призначення
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.175470Ключові слова:
система охолодження, анод, магнетрон, термічний опір, теплоносій, коефіцієнт тепловіддачіАнотація
Розглядається питання забезпечення теплового режиму анодного блоку магнетрона шляхом заміни системи повітряного охолодження на систему рідинного охолодження. Стверджується, що система рідинного охолодження найбільш підходяща для магнетронів, які в даний час передбачають систему повітряного охолодження, однак не розраховані на тривалу роботу в складі промислових мікрохвильових установок. Організація системи рідинного охолодження дозволить магнетрон працювати тривалий час без перегріву і в сприятливих умовах, при яких виключено забивання частинками і пилом поверхні теплообміну і виникнення перегріву поверхні анодного блоку. Основним елементом розроблюваної системи рідинного охолодження є сорочка охолодження, що представляє собою кільцевий канал з теплопровідного матеріалу. Сорочка охолодження кріпиться безпосередньо на анодний блок, при цьому ступінь стиснення поверхонь і товщина повітряного зазору повинні забезпечити мінімальне сумарне термічний опір. Для визначення коефіцієнтів тепловіддачі отримана емпірична залежність, яка відображає той факт, що при охолодженні анодного блоку раціональними є в'язкі і перехідні режими руху. Визначено основні теплові характеристики процесу охолодження, що включають коефіцієнт теплопередачі, зміну температури теплоносія, максимально допустиму температуру на вході. Розрахунки проведені для двох видів теплоносіїв: вода і 54 % водний розчин етиленгліколю. Запропоновано схему системи рідинного охолодження, яка передбачає охолодження від 1 до 6 магнетронів. Застосування даного схемного рішення і вибір раціональних розрахункових режимних дозволяє вирішити проблему підвищення ефективності виробництва і надійності роботи мікрохвильової техніки
Посилання
- Okeke, C., Abioye, A. E., Omosun, Y. (2014). Microwave heating application in food processing. IOSR Journal of Electrical and Electronics Engineering, 9 (4), 29–34.
- Bykov, Y. V., Egorov, S. V., Eremeev, A. G., Plotnikov, I. V., Rybakov, K. I., Semenov, V. E. et. al. (2012). Fabrication of metal-ceramic functionally graded materials by microwave sintering. Inorganic Materials: Applied Research, 3 (3), 261–269. doi: https://doi.org/10.1134/s2075113312030057
- El-Naggar, S. M., Mikhaiel, A. A. (2011). Disinfestation of stored wheat grain and flour using gamma rays and microwave heating. Journal of Stored Products Research, 47 (3), 191–196. doi: https://doi.org/10.1016/j.jspr.2010.11.004
- Puligundla, P. (2013). Potentials of Microwave Heating Technology for Select Food Processing Applications - a Brief Overview and Update. Journal of Food Processing & Technology, 04 (11). doi: https://doi.org/10.4172/2157-7110.1000278
- Burdo, O. G., Syrotyuk, I. V., Alhury, U., Levtrinska, J.O. (2016). Microwave Energy, as an Intensification Factor in the Heat-Mass Transfer and the Polydisperse Extract Formation. Problemele energeticii regionale, 1 (36), 59–71.
- Mujumdar, A. S. (Ed.) (2014). Handbook of Industrial Drying. CRC Press, 1348. doi: https://doi.org/10.1201/b17208
- Tikhonov, V. N., Ivanov, I. A., Kryukov, A. E., Tikhonov, A. V. (2015). Low cost microwave generators for plasma torches. Prikladnaya fizika, 5, 102–106.
- Pozar, D. M. (2012). Microwave Engineering. Wiley, 756.
- Bole, A., Wall, A., Norris, A. (2014). The Radar System – Technical Principles. Radar and ARPA Manual, 29–137. doi: https://doi.org/10.1016/b978-0-08-097752-2.00002-7
- Azarenkov, B. I., Kutsenko, A. S. (2013). Metodika i algoritm inzhenernogo rascheta temperaturnogo rezhima radioehlektronnoy apparatury. Visnyk natsionalnoho tekhnichnoho universytetu KhPI, 2 (976), 22–29.
- Churyumov, G. I., Ehkezli, A. I. (2012). Modelirovanie chastotnyh harakteristik magnetrona s dvumya vyvodami ehnergii. Prikladnaya radioehlektronika, 11 (1), 63–71.
- Lee, Y.-S., Lee, J.-S. (2003). A study on the cooling system of low power magnetron by using the natural convection heat transfer. 4th IEEE International Conference on Vacuum Electronics, 2003. doi: https://doi.org/10.1109/ivec.2003.1286123
- Park, D. H., Seo, E. R., Kwon, M. K., Lee, C. S. (2019). A study on thermal fluid flow of magnetron cooling for microwave oven. Journal of Mechanical Science and Technology, 33 (4), 1915–1923. doi: https://doi.org/10.1007/s12206-019-0342-x
- Aleksandrenkov, V. P. (2012). Issledovanie ehffektivnosti intensifikatsii teplootdachi v kol'tsevom kanale pri tsentral'nom teplopodvode. Vestnik MGTU im. N. Eh. Baumana. Ser.: Mashinostroenie, 4, 43–50.
- Boltenko, E. A., Varava, A. N., Dedov, A. V., Zakharenkov, A. V., Komov, A. T., Malakhovskii, S. A. (2015). Investigation of heat transfer and pressure drop in an annular channel with heat transfer intensifiers. Thermal Engineering, 62 (3), 177–182. doi: https://doi.org/10.1134/s0040363615030017
- Dirker, J., Meyer, J. P. (2005). Convective Heat Transfer Coefficients in Concentric Annuli. Heat Transfer Engineering, 26 (2), 38–44. doi: https://doi.org/10.1080/01457630590897097
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2019 Irina Boshkova, Alexandr Titlov, Natalya Volgusheva, Natalia Kolesnychenko, Tetiana Sagala
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
