СВЧ - установка для разупрочнения горных пород

1. Отчет о проделанной научно-исследовательской работе по теме: «СВЧ установка для разупрочнения горных пород»

Отчет о проделанной
научно-исследовательской
работе по теме:
«СВЧ установка для

2.

Вопрос о разрушении многолетнемерзлых пород в условиях
низких отрицательных температур привел к необходимости
поиска способов предварительного снижения прочности
разрабатываемого массива путем воздействия на мерзлые
породы различными физическими полями. Из всех известных
и, в какой-то мере изученных видов энергии, наиболее
перспективных с точки зрения способности влиять на
физико-механическое состояние массива горных пород
является энергия электромагнитного поля (ЭМП)
высокочастотного (ВЧ) и сверхвысокочастотного (СВЧ)
диапазона

3. Задачи:

1.Выбрать параметры СВЧ установки на рабочей частоте 915
МГЦ
2.Установить закономерности взаимодействия массива
мерзлых пород с СВЧ излучением с учетом реальных физикомеханический свойств мерзлых пород естественного
залегания.
3.Разработка графического материала-создание реалистичной
3d –модели установки
4.Расчет приблизительных технико-экономических показателей

4. Распределение температуры и термомеханического напряжения породы

5.

Вывод:
В случае резкого СВЧ нагрева (40 мкс) градиент
температуры между фазами достигает 1200 К, а
механические напряжения 360 МПа. При этом
энергозатраты в последнем случае (4.10^9 Дж/м3 ) на
порядок меньше, чем во втором (4.10^10 Дж/м3 ), что
лишний раз подтверждает преимущества резкого нагрева
большой СВЧ мощностью

6.

После проведенного патентного поиска была выбрана
резонаторная камера для СВЧ нагрева диэлектриков

7.

Согласно частоте 915 МГц было выбрано сечение
прямоугольного волновода:Ширина-220мм,высота110мм,толщина-3мм.
Рассчитано время прохождения породы через рабочую
камеру
τ = a /√2gh,
Так, при a=15мм и h=3м получим τ=2мс