на правах рукописи

ГАЛИМБЕКОВ АЙРАТ ДАМИРОВИЧ

НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ С ПОЛЯРИЗУЮЩИМИСЯ СРЕДАМИ

01.04.14. Теплофизика и теоретическая теплотехника.

АВТОРЕФЕРАТ

на соискание ученой степени доктора

физико-математических наук

Научный консультант -

доктор технических наук

профессор Ковалева Л.А.

Уфа - 2007

Работа выполнена в Башкирском государственном университете

Научный консультант: доктор технических наук, профессор

Ковалева Лиана Ароновна

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук, профессор

Лежнин Сергей Иванович

доктор физико-математических наук, профессор

Кислицын Анатолий Александрович

доктор физико-математических наук, профессор

Мигранов Наиль Галиханович

Ведущая организация: Институт механики МГУ им. М.В. Ломоносова

Защита диссертации состоится ______________ 2007 г. в ____ часов на заседании диссертационного совета Д 212.013.04 в Башкирском государственном университете по адресу: 450057, г.Уфа, ул. Фрунзе, 32, физический факультет, ауд. 216.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Башкирского государственного университета.

Автореферат разослан «____» __________ 2007 г.

Ученый секретарь

Диссертационного совета Д 212.013.04

доктор физико-математических наук,

доцент Шарафутдинов Р. Ф.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

В последние годы возрос научный интерес к проблемам взаимодействия электромагнитных полей с веществом, причем, особый интерес представляет исследование воздействия на различные среды мощных высокочастотных и сверхвысокочастотных электромагнитных полей (ВЧ и СВЧ ЭМП). Этот интерес обусловлен перспективностью применения электромагнитного воздействия в наукоемких отраслях производства в целях интенсификации технологических и физико-химических процессов и управления ими путем непосредственного воздействия на рабочую среду. ВЧ и СВЧ технологические процессы получили широкое применение и распространение в различных областях промышленности: химической, в машиностроении, пищевой, деревообрабатывающей, целлюлозно-бумажной, медицинской и др. Примерами таких применений электрических и магнитных полей являются технологии разделения составляющих неоднородной среды, а также разнообразные применения ВЧ и СВЧ ЭМП в технологических процессах нагрева и термообработки, сушки, размораживания и т. д.

В отличие от существующих методов воздействия на сплошную среду ВЧ и СВЧ ЭМ воздействие обладает рядом преимуществ. Так, во-первых, электромагнитные волны распространяются до полного затухания на достаточно большие расстояния вглубь объекта воздействия, и речь может идти о различных электрогидродинамических явлениях и управлении ими в глубинах рабочей среды. Во-вторых, при воздействии на материальные среды ВЧ и СВЧ ЭМП в среде за счет диссипации энергии электромагнитного поля в тепло возникают распределенные источники тепла. Значение плотности тепловых источников определяется видом (геометрией) распространяющейся в среде электромагнитной волны и диэлектрическими свойствами среды. Таким образом, при заданной геометрии волн для данной среды, изменяя частоту ВЧ и СВЧ ЭМП, возможно осуществление управляемых процессов взаимодействия ЭМП со средой (например, нагрев на заданную глубину).

Кроме того, известно, что воздействие ВЧ и СВЧ ЭМП, в отличие от квазистационарных ЭМП, обладает характерными особенностями:

1. Период изменения ВЧ и СВЧ ЭМП обычно намного меньше характерного времени задачи.

2. Частоты ВЧ и СВЧ ЭМП не ограничены условием малости по сравнению с частотами, характерными для установления электрической и магнитной поляризации, то есть, когда имеет место дисперсия диэлектрической и магнитной проницаемостей.

, обусловленный собственным вращением частиц – носителей скрытого вращения, в качестве которых могут выступать сами молекулы среды или посторонние включения.

Таким образом, воздействие ВЧ и СВЧ ЭМП на сплошные среды качественно отличается от воздействия квазистационарных ЭМП и требует принципиально нового подхода к исследованию данных систем.

Вопросы, эффекты и особенности взаимодействия ВЧ и СВЧ ЭМП с различного рода средами составляют новое направление – высокочастотную электромагнитную гидродинамику (ВЧ ЭМГД). Ее теоретическую базу составляет взаимосвязанная система уравнений электродинамики, термодинамики и гидродинамики. Несмотря на разнообразные применения воздействия ВЧ и СВЧ ЭМП, теория этого вопроса применительно к рабочим средам, которые на практике в большинстве случаев представляют собой многофазную, многокомпонентную среду остается мало изученной.

Целью данной диссертации явилось:

Развитие нового направления исследований - высокочастотной электромагнитной гидродинамики (ВЧ ЭМГД) для поляризующихся дисперсных систем с учетом химических реакций, поверхностных явлений и адсорбционных процессов в пористой среде.