Desarrollo de aplicadores de peine de onda lenta de microondas para tratamiento de suelos a frecuencias de 2,45 y 0,922 GHz (teoría, diseño y estudio experimental)
Autores: Brodie, Graham; Pchelnikov, Yuriy; Torgovnikov, Grigory
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Desarrollo de aplicadores de peine de onda lenta de microondas para tratamiento de suelos a frecuencias de 2,45 y 0,922 GHz (teoría, diseño y estudio experimental)
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales
Palabras clave
Agricultura
Industria
Energía de microondas
Aplicadores de peine
Tratamiento del suelo
Capas superficiales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
En agricultura e industria, a menudo es necesario calentar las capas superficiales de materiales como suelo, madera, concreto, etc., con energía de microondas (MW). Los irradiadores (antenas) tradicionales de MW no pueden limitar su calentamiento a la superficie, ya que la energía penetra profundamente en el material. Los aplicadores de peine de onda lenta pueden proporcionar la distribución de energía requerida en la capa superficial. Se llevaron a cabo análisis teóricos de los aplicadores de peine utilizados para el calentamiento y, sobre esta base, se diseñaron y fabricaron tres aplicadores de peine para el tratamiento del suelo: dos aplicadores de peine 1 y peine 2 para la frecuencia de 2.45 GHz y peine 3 para la frecuencia de 0.922 GHz. Se realizó un estudio experimental de los aplicadores utilizando dos plantas de MW: 30 kW (2.45 GHz) y 60 kW (0.922 GHz) para calentar el suelo con contenido de humedad en el rango del 32% al 173% y densidad de 460 a 1290 kg m. El estudio mostró que los aplicadores de peine proporcionan las siguientes ventajas: reducción de la disipación de energía en la profundidad del material y liberación de una parte significativa de la energía de MW aplicada en capas cercanas a la superficie del aplicador. Los aplicadores de peine pueden proporcionar el tratamiento de la capa superior del suelo requerido (esterilización) con una eficiencia razonable y pueden ser recomendados para uso práctico en el tratamiento superficial del suelo para el control de semillas de malas hierbas y patógenos en aplicaciones agrícolas. Los aplicadores de peine también pueden usarse para el calentamiento efectivo y el tratamiento de MW de las capas superficiales de madera, concreto, ladrillos, plásticos y otros materiales dieléctricos.
Descripción
En agricultura e industria, a menudo es necesario calentar las capas superficiales de materiales como suelo, madera, concreto, etc., con energía de microondas (MW). Los irradiadores (antenas) tradicionales de MW no pueden limitar su calentamiento a la superficie, ya que la energía penetra profundamente en el material. Los aplicadores de peine de onda lenta pueden proporcionar la distribución de energía requerida en la capa superficial. Se llevaron a cabo análisis teóricos de los aplicadores de peine utilizados para el calentamiento y, sobre esta base, se diseñaron y fabricaron tres aplicadores de peine para el tratamiento del suelo: dos aplicadores de peine 1 y peine 2 para la frecuencia de 2.45 GHz y peine 3 para la frecuencia de 0.922 GHz. Se realizó un estudio experimental de los aplicadores utilizando dos plantas de MW: 30 kW (2.45 GHz) y 60 kW (0.922 GHz) para calentar el suelo con contenido de humedad en el rango del 32% al 173% y densidad de 460 a 1290 kg m. El estudio mostró que los aplicadores de peine proporcionan las siguientes ventajas: reducción de la disipación de energía en la profundidad del material y liberación de una parte significativa de la energía de MW aplicada en capas cercanas a la superficie del aplicador. Los aplicadores de peine pueden proporcionar el tratamiento de la capa superior del suelo requerido (esterilización) con una eficiencia razonable y pueden ser recomendados para uso práctico en el tratamiento superficial del suelo para el control de semillas de malas hierbas y patógenos en aplicaciones agrícolas. Los aplicadores de peine también pueden usarse para el calentamiento efectivo y el tratamiento de MW de las capas superficiales de madera, concreto, ladrillos, plásticos y otros materiales dieléctricos.