Тип публикации: диссертация
Год издания: 2023
Ключевые слова: уголь, СВЧ-излучение, моделирование, нагрев, сушка
Аннотация: В диссертационной работе выполнено исследование процессов тепло- и массопереноса в плоском слое угля при воздействии СВЧ-излучения.?По итогам диссертационной работы получены следующие основные результаты:?1) Разработана нелинейная математическая модель нагрева угольного слоя, получены приближенно-аналитические решения, позволяющие Показать полностьюна их основе рассчитать нагрев угля, выбрать экологически щадящие режимы и др. В соответствии с законом Стефана-Больцмана задача является нелинейной и, вообще говоря, не имеет строгого аналитического решения. Для этого был произведен поиск асимптотических решений для больших и малых времен.?2) Была разработана и проанализирована математическая модель сушки угольного массива, результаты которой могут служить теоретической основой технологии интенсивного микроволнового воздействия на влажный материал. На этапе СВЧ-сушки задача решена приближенно аналитически. Процесс электромагнитной сушки рассмотрен как нелинейная задача Стефана с фазовым переходом «жидкость – пар». Динамика движения границы раздела фаз найдена в рамках квазистационарного приближения. Получены выражения для определения потерь влаги, расчета времени и скорости сушки.?3) Были поставлены и решены методом конечных элементов нелинейные задачи СВЧ-нагрева и сушки плоского слоя угля. Данные решения позволили учесть изменение основных теплофизических и электрофизических параметров на процесс и оценить точность полученных ранее приближенных аналитических решений: время сушки отличается на 7%, координата максимальной температуры отличается менее чем на 0,1%, время достижения температуры фазового перехода отличается на 4%.?4) Проведено комплексное экспериментальное исследование по измерению теплофизических и электрофизических свойств бурого угля Таловского месторождения. Показано, что в процессе изменения температуры и влажности угольного слоя ряд характеристик может существенно меняться, что влияет на эффективность СВЧ-нагрева и сушки.