Обоснование собственной добротности резонаторов СВЧ-установок для вытопки пасечного воска

Аннотация

Обоснование собственной добротности резонаторов СВЧ-установок для отделения меда и вытопки пасечного воска. Приведены исследования собственной добротности сферического резонатора в зависимости от высоты щели между полусферами, проведенные расчетным путем и в программе CST MICROWAVE STUDIO. Разработаны три двухмодульные СВЧ-установки с разными конструкционными исполнениями резонаторов, таких как: сферический, тороидальный и цилиндрический. В первом модуле каждой СВЧ-установки за счет диэлектрического нагрева происходит вытопка меда, а во втором – вытопка воска из пасечного воскового сырья. Обоснованы режимы работы модулей с учетом температуры плавления воска и меда, их вязкости, сохранения органолептических показателей. Сравнительный анализ значений собственной добротности резонаторов разных конструкций при равных объемах (0,12 м³) показывает, что самой максимальной добротностью (11842) обладает сферическое исполнение, на втором месте – тороидальное (7116), а добротность цилиндрического резонатора достигает 5147. С увеличением щели между полусферами до 2 см собственная добротность сферического резонатора снижается на 28%. В результате теоретических исследований подобраны полусферы соответствующих размеров для изготовления экспериментального образца 1 модуля СВЧ-установки, состоящей из сферического и тороидального резонаторов. Анализ полученных результатов показывает, что вытопку пасечного воска с производительностью 40-45 кг/ч в непрерывном режиме может обеспечить СВЧ-установка с 3-4 магнетронами и резонаторами разных конфигураций. При этом напряженность электрического поля внутри сферического резонатора может достигать до 1,2 кВ/см, если использовать 3-4 магнетрона.