Incalzirea Dielectricilor In Camp de Radiofrecventa

Incalzirea dielectricilor in camp de radiofrecventa

ÎNCĂLZIREA ÎN CĂMP DE RADIOFRECVENȚĂ A DIELECTRICILOR

1.1 . Introducere

În procedeele de încălzire clasică a materialelor dielectrice căldura este transmisă la suprafața materialului prin convecție sau radiație și pătrunde în interior prin conducție termică. Conductivitatea termică a acestor materiale fiind foarte scăzută, transferul de căldură se face foarte lent și astfel crește durata procesului de încălzire, cresc pierderile termice și diferența de temperatură în interiorul materialului[1].

Însă materialele dielectrice se pot încălzi în cîmpuri de R.F. (radiofrecvență). Încălzirea în acest caz se bazează pe pierderile de putere datorate faptului că dielectricul nu este perfect izolant (prezintă o rezistență finită, deci apar pierderi electrice prin conducție) și pe pierderile datorate fenomenului de histerezis dielectric (orientarea dipolilor electrici moleculari ai dielectricului nu poate urmări variațiile de sens ale câmpului electric alternativ aplicat deoarece i se opune agitația termică – fenomenul de vâscozitate electrică).

Intensificarea procesului de uscare este legat de specificul și particularitățile ei, și trebuie să se realizeze cu condiția asigurării unei calități înalte a produsului finit și a cheltuielilor specifice minime. De regulă, pentru intensificarea procesului de uscare și ridicarea eficacității economice de lucru a instalațiilor de uscare în radiofrecvența se folosesc diferite modalități (metode):

Folosirea câmpurilor cu temperaturi înalte (mai mari de ). Totodată trebuie să se țină cont de rezistența de temperatură și rezistența de căldură a fiecărui produs concret și de asemenea, menținerea substanțelor biologice active în acesta produse;

Folosirea de noi metode combinate de influență a căldurii.

Utilizarea metodelor electrofizice de influență: razele infraroșii (IR) și lămpile cu descărcare în gaze (LDG), UHF și SHF și combinarea lor cu metode tradiționale de aport de energie[2].

Există patru tehnici principale de măsurare ale proprietăților dielectrice: spectroscopia de impedanță (condensator plan paralel); linia de transmisie (include transmisia în spațiu), proba coaxială, precum și metoda cavității rezonante.

Există două frecvențe alocate de către Uniunea Internațională a Telecomunicațiilor (UIT), pentru aplicațiile industriale de RF: 13,56 MHz și 27,12 MHz

Câmpul electromagnetic de înaltă frecvență cunoscut ca și câmp de radiofrecvență și microunde, are o mare diversitate de aplicații. Încălzirea în câmp electromagnetic de înaltă frecvență se datorează unui mecanism molecular complex care este eficient la o clasă de materiale nominalizate ca dielectrici cu pierderi. În dielectricii situați într-un câmp electric constant în timp, principial se pot manifesta doar pierderi prin conducție electrică. Dacă însă, câmpul electric este variabil în timp, mai exact periodic, pe lângă pierderile prin conducție electrică, pot interveni și pierderile prin histerezis dielectric, care sunt proporționale cu frecvența. În tehnică există două procedee principale de încălzire a dielectricilor în câmp electric și anume: la frecvențe foarte înalte în domeniul microundelor și la frecvențe ceva mai mici, în domeniul radiofrecvențelor [3].

Frecvențele alocate și benzile de frecvență ISM (Industrial, stiințific și Medical):

RF (Dielectric):

40,68 MHz (7,4m) +/- 0,06%;

27,12 MHz (11m) +/- 0,6%;

13,56 MHz (22m) +/- 0,05%,

Microunde:

2450 MHz +/- 50 MHz (0,12m);

896 or 915 MHz +/-13 MHz (0,33m)

433 MHz.

Spectrul electromagnetic și benzile industriale RF de frecvență 13,56 MHz 0,05% și 27.12 MHz 0,6% și MU

1.2. Domeniile de utilizare ale încălzirii în radiofrecvență [6]

Incălzirea în radiofrecvență se utilizează cu precădere în:

industria alimentară (uscarea laptelui, deshitratarea fructelor, coacerea biscuiților, sterilizarea produselor, dezghețarea produselor congelate);

industria chimică (uscarea produselor sub formă de granule, pudră sau tablete);

industria lemnului (lipirea semifabricatelor, uscarea produselor);

industria construcțiilor de mașini (uscarea miezurilor de turnătorie, confecționarea tuburilor din oțel acoperite cu fibre de sticlă);

industria electrotehnică (confecționarea produselor din materiale termoplastice, fabricarea plăcilor și cilindrilor din pertinax, stratitex sau sticlostratitex).

Încălzirea în radiofrecvență oferă următoarele avantaje:

– căldura se dezvoltă în întreaga masă a dielectricului, rezultând o distribuție uniformă a

temperaturii;

– timpul necesar încălzirii este redus, iar productivitatea procedeului este ridicată;

– instalațiile de încălzire sunt simple și cu un gabarit redus.

1.3. Puterea necesară încălzirii unui dielectric

În instalațiile de încălzire în radiofrecvență, materialul procesat este introdus între armăturile unui condensator de lucru (numit aplicator) alimentat de la un generator de Î.F. , în limitele 0,3…100 MHz[5].

a) b) c)

Fig. 1.1 Încălzirea capacitivă: a – schema de principiu; b – schema electrică echivalentă;

c – diagrama fazorială.

1 – sursa de alimentare; 2 – plăcile condensatorului de lucru; 3 – materialul procesat.

1.3.1. Cazul materialelor dielectrice omogene

Materialul dielectric omogen introdus între armăturile unui condensator determină unghiul de defazaj capacitiv între fazorii I și U, φ < /2, conform Fig. 1.1.c. (defazajul între curent și tensiune în cazul unui condensator ideal, fără pierderi dielectrice, este /2).

Dielectricii pot fi reprezentați printr-o schemă echivalentă de tipul celei din Fig.1.1.b., ca și niște condensatoare cu pierderi. În Fig. 1.1.b. C este un condensator ideal, iar R este un rezistor în care apar aceleași pierderi ca și în materialul dielectric analizat.

Puterea activă disipată în materialul dielectric este :

Conform diagramei fazoriale,

deci:

și

Dar curentul capacitiv IC se poate exprima astfel :

Rezultă pentru puterea activă disipată în materialul dielectric expresia:

Capacitatea unui condensator plan este dată de relația:

unde : A – reprezintă aria suprafeței electrozilor; d – distanța dintre electrozi.

Rezultă că:

Notând cu V = Ad volumul materialului procesat, se obține pentru puterea activă disipată în materialul dielectric:

Dar este intensitatea câmpului electric exterior, astfel încât puterea specifică (pe unitatea de volum) va fi:

.

Concluzii:

Puterea specifică disipată în materialul dielectric este direct proporțională cu frecvența,

pătratul intensității câmpului electric (E2) și cu factorul de pierderi ();

Puterea dezvoltată în materialul dielectric se consumă pentru încălzirea acestuia până la o anumită temperatură (într-un timp determinat) și (eventual) pentru transformări de fază, schimbarea stării polimorfice, efectuarea unor reacții chimice și pentru acoperirea pierderilor termice în mediul ambiant;

Pentru a obține o puterea specifică cât mai mare este necesar să se lucreze cu o valoare a intensității câmpului electric maxim posibilă [8].

OBS: Pentru a evita conturnarea sau străpungerea materialului dielectric, valorile câmpului electric sunt în domeniul E = 80 … 300 V/mm, dar în instalațiile de uscare se impune Emax = 160 V/mm (Umax = 15 kV) datorită faptului că apa eliminată din materialul dielectric condensează pe electrozi.

Dacă factorul de pierderi este redus, încălzirea materialului se face încet și este dificil să se atingă temperatura dorită. Dacă este prea mare, atunci crește curentul prin materialul dielectric, ceea ce impune limitarea tensiunii de alimentare pentru a evita străpungerea acestuia.

Materialele care pot fi încălzite corespunzător în radiofrecvență satisfac condiția :

0.01 ≤ ≤ 1

5. Dacă factorul de pierderi variază cu temperatura, pentru a evita supraîncălzirile locale se poate utiliza încălzirea în impulsuri (egalizarea temperaturii se face în timpul pauzelor);

6. Creșterea frecvenței este limitată de domeniul de frecvențe alocat .

1.3.2. Cazul materialelor dielectrice neomogene

În practică, materialul dielectric procesat în câmp de înaltă frecvență este întotdeauna mai mult sau mai puțin neomogen, sau umple numai o parte din spațiul dintre electrozi.

Conectarea în serie

Fig. 1.2 Modelul de conectare în serie

În cazul a 2 straturi se poate considera că se formează 2 condensatoare conectate în serie.

Fig. 1.3 Schema electrică echivalentă pentru modelul de conectare în serie

Modelul corespunde aplicațiilor în care straturi materiale succesive, cu proprietăți dielectrice diferite sunt puse între plăcile aplicatorului (condensatorul de lucru), sau există un strat de aer între materialul procesat și electrozi.

Presupunând ,

rezultă:

Dar ; , astfel încât se obține:

sau

Ținând cont de expresia puterii specifice:

rezultă raportul densităților de putere dezvoltate în cele două straturi:

Dacă primul strat este aer .

OBS: În absența aerului, intensuitatea câmpului electric în dielectric ar fi :

iar în prezența stratului de aer :

Rezultă: ,

unde E2 reprezintă intensitatea câmpului electric în materialul dielectric în prezența stratului de aer [10].

.

Fig. 1.4 Efectul stratului de aer asupra intensității câmpului electric în dielectricul de grosime d2.

Concluzii :

– puterea disipată în materialul dielectric se poate modifica, la U = ct. (tensiunea de alimentare constantă) prin modificarea distanței dintre electrozi, respectiv a grosimii stratului de aer (aceasta este o metodă foarte comodă de reglare a puterii în instalațiile capacitive);

intensitatea câmpului electric în aer este cu atât mai mare cu cât crește.

OBS : Nivelul tensiunii de alimentare depinde de rigiditatea dielectrică a aerului, alegându-se astfel

încât .

Deci, valoarea maximă a densității de putere care poate fi disipată în dielectric este:

dacă ambele straturi sunt dielectrice, materialul având constanta dielectrică mai mare se încălzește mai încet (se pot realiza astfel încălziri selective, concentrându-se puterea dezvoltată în anumite zone ale produsului încălzit).

1.4. Frecvența tensiunii de alimentare

Alegerea frecvenței este condiționată de :

– frecvențele de lucru admise din punctul de vedere al perturbării canalelor de telecomunicații;

– variația factorului de pierderi al dielectricelor cu frecvența și temperatura;

– apariția fenomenelor de propagare a undei tensiunii de-a lungul armăturilor condensatorului de lucru, ceea ce determină o încălzirea neuniformă a materialului dielectric(se impune, deci, limitarea superioară a frecvenței de propagare a undei de tensiuni)

În conformitate cu acordurile internaționale, pentru încălzirea capacitivă s-au alocat frecvențele : 13,56 ; 27,12 și 40,68 MHz (abateri mai mari de 0,05% se admit numai dacă se ecranează generatorul electronic, condensatorul de lucru și cablul de alimentare a generatorului, iar carcasa acestuia e legată la priza de pământ).

OBS. și tg depind de frecvență și temperatură , iar in procesele de uscare există și o dependență de gradul de umiditate a materialului [11].

Mărimea factorului de pierderi permite aprecierea posibilității de încălzire capacitivă a unui material și alegerea frecvenței de lucru (pentru încălzire imposibilă !)

La frecvență constantă, puterea absorbită de dielectric se modifică în cursul procesului de încălzire, având un caracter crescător sau coborâtor, funcție de temperatură .

În acest context, se impune acordarea continuă a sarcinii generatorului electronic de alimentare, prin circuite cu condensatoare sau bobine variabile.

Pentru o bună uniformitate a încălzirii, lungimea de undă medie în vid a tensiunii de alimentare trebuie să satisfacă relația:

unde l este distanța de la punctul de alimentare a armăturilor condensatorului până la marginea lor cea mai îndepărtată.

OBS : Dacă dimensiunile dielectricului sunt mari se recurge la alimentarea în mai multe puncte a

armăturilor condensatorului de lurului de lucru (puterile acceptabile d.p.d.v. tehnologic se pot obține numai cu frecvențe ridicate).

1.5. Timpul de încălzire

Deoarece temperaturile de încălzire sunt reduse (), timpii de încălzire sunt foarte mici și pierderile termice sunt neglijabile la încălzirea capacitivă.

Se poate admite, deci, că întreaga putere dezvoltată determină creșterea temperaturii materialului dielectric procesat.

Bilanțul energetic va fi:

,

unde – reprezintă densitatea materialului dielectric procesat;

c- căldura masică a materialului dielectric procesat;

– creșterea de temperatură a materialului.

iar timpul de încălzire va fi:

t=

1.6. Echipamentul pentru încălzirea în radiofrecvență

Echipamentele pentru încălzirea în radio frecvență conțin în principal (Fig. 1.5):

un generator de radiofrecvență;

un adaptor al sarcinii la generator;

un amplificator al capacității electrice.

1.6.1. Aplicatoare

Aplicatoarele și probele de câmp electric s-au găsit locul într-o gamă largă de aplicații în industrie, medicină și instrumente științifice și cercetare. Unul dintre scopurile acestui subcapitol este acela de a studia ceea ce au acestea în comun și de a crea o mai bună înțelegere a subiectului, în scopul de a ajuta desigeri în aplicațiile specifice, lucru pentru care s-au prezentat tehnologiile de RF existente și utilizate, insistându-se pe doua instalații particulare utilizate, iar în cadrul Anexelor fiind prezentate alte instalații similare[15].

Tehnologia de radiofrecvență (RF) la frecvența de 13,56 MHz sau 27,12 MHz este, în general, mai mult utilizată în industrie decât procesarea utilizând energie de microunde (MU) la frecvența de 915 MHz sau de 2450 MHz. Cu toate acestea, tehnologia de RF este cunoscută de către public într-o măsură mai mică decât tehnologia de MU, care este recunoscută în toată lumea datorită cuptorului de bucătărie cu microunde care funcționează la frecvența de 2450 MHz.

Aplicatorul este interfața dintre generatorul de RF și produs. Design-ul aplicatorului are de obicei, doar legătură directă cu produsul și nu depinde de tipul de generator de RF folosit. În acest sens, aplicatoarele de radiofrecvență se aleg în funcție de produsele care vor fi procesate, în funcție de geometria acestora, de dimensiuni și de parametrii dielectrici și electrici, și bineînțeles, de rezultatele finale urmărite după procesare.

Sistemul de electrozi este partea principală și cea mai importantă a echipamentului industrial de RF. O tensiune ridicată de RF aplicată electrozilor creează un câmp electric în spațiul dintre cei doi electrozi, spațiu în care este plasat produsul care urmează să fie procesat.

Designul electrozilor depinde de aplicația dorită, dar, în practică, există cele trei configurații de bază, descrise în cele ce urmează, care sunt în măsură să acopere majoritatea cazurilor industriale ale aplicațiilor de RF.

Electrozii și produsele încălzite sunt, în general, închise într-un dulap – cavitate. Aceasta protejează operatorul de tensiunile mari de RF aplicate pe electrozi și reduce pierderile și scăpările de câmp electric.

În funcție de natura și forma produsului procesat, precum și de varianta de încălzire (continuă sau discontinuă) există o mare diversitate de aplicatoare. În practică s-au impus următoarele tipuri de aplicatoare:

Fig. 1.5 Schema bloc a unei instalații de încălzire capacitivă

1 – transformator de înaltă tensiune; 2 – redresor; 3 – oscilator; 4- circuit acordat; 5 – circuit de cuplare; 6 – circuit de adaptare; 7 – sarcina

Aplicatorul de tip condensator, electrozi ”Through field”

Aceasta este cea mai simplă configurație a electrozilor, configurație de tip capacitiv.

Acest tip de aplicator este utilizat pentru produsele de formă volumetrică, de dimensiuni mari și de dimensiuni de același ordin de mărime.

Aplicator cu electrozii de tip ”Stray field”

Sistemul este utilizat pe scară largă pentru prelucrarea materialelor de forma substraturi subțiri (de pana la 10 mm).

Aplicator cu electrozii de tip ”Staggered through field”

Electrozii sunt poziționați deasupra și sub materialul care urmează să fie procesat, precum se poate observa din figura de mai jos.

Aceasta varianta este potrivită pentru prelucrarea în flux continuu și pentru produse cu grosime de câțiva milimetri sau centimetri.

Aplicator cu electrozi plați

– materialul este fixat între armăturile unui condensator plan sau se deplasează între acestea;

– materialul poate fi în contact cu electrozii, sau unul din electrozi este deplasabil pentru a

asigura reglarea puterii dezvoltate.

Aplicatorul cu electrozi plați din Fig. 1.6 se folosește pentru uscarea materialelor de formă regulată. În cazul corpurilor care au suprafețe neparalele sau de formă neregulată se folosesc electrozi de formă specială.

Fig. 1.6 Instalație de încălzire cu aplicator cu electrozi plați

1 – material; 2-bandă transportoare perforată (permite evacuarea umezelii); 3 – electrozi (cel inferior este perforat pentru a permite evacuarea aerului umed); 4- sistem de evacuare a aerului umed; 5 – bobină (împreună cu sistemul de electrozi (3) formează un circuit oscilant pe frecvența de lucru); 6- generator de radiofrecvență; 7- incinta cuptorului; 8-redresor.

Exemplu:

Fig. 1.7 Electrozi de formă specială

b) Aplicator cu electrozi în ghirlandă

Fig. 1.8 Aplicator cu electrozi în ghirlandă

1 – electrozi; 2- linii de câmp; 3-material de încălzit; 4-generator radiofrecvență

Acest tip de aplicator utilizează 2 serii de electrozi tubulari sau din bară, amplasați de-o parte și de alta a produsului (sub formă de bandă sau fire) care trebuie încălzit. Electrozii amplasați de aceeași parte sunt legați în paralel.

Distanța dintre electrozi este reglabilă (se poate modifica puterea transmisă). Se asigură densități de putere între 30 … 100 kW/m2. Liniile de câmp electric sunt înclinate (nu perpendicular), față de direcția de mișcare.

Aplicator în câmp distribuit

Fig. 1.9 Aplicator cu câmp distribuit

– electrozii sunt în formă de tub, vergea sau inel;

– se amplasează în același plan, de o parte a corpului de încălzit;

– doi electrozi alăturați au polarități opuse.

Se utilizează pentru încălzirea produselor sub formă de benzi subțiri (grosime )

– liniile de câmp electric sunt paralele cu suprafața produsului tratat, astfel încât se obțin densități mari de putere.

OBS. Dacă lungimea aplicatorului se apropie sau depășește valoarea de /4 ( fiind lungimea de undă asociată frecvenței de alimentare) câmp neuniform datorită atenuării tensiunii și apariției undelor staționare, iar încălzirea este neuniformă.

Eliminarea acestor efecte se poate face prin:

– conectarea multipunct a aplicatorului la generator;

– conectarea unor șunturi de inducție în lungul sistemului de electrozi în cazul alimentării pe la una dintre extremități.

1.6.2. Surse de radiofrecvență

Constau din oscilatoare autoexcitate cu una sau mai multe triode, având tensiunea anodică de 5 … 15 kV, furnizată de un redresor de înaltă tensiune [14].

Unitățile actuale furnizează puteri 600 kW, cu un randament de 55…70 %.

Fig. 1. 10 Schema de principiu a unui oscilator autoexcitat 1 – transformator de înaltă tensiune; 2- redresor; 3- diodă; 4- bobină de filtrare; 5 – circuit de reglare a puterii.

1.6.3. Adaptoare de sarcină

Adaptarea sarcinii este necesară pentru obținerea unui randament maxim al sursei.

Adaptarea se realizează prin compensarea reactanței condensatorului de sarcină, cu bobine conectate în serie sau paralel.

Distanța dintre generator și electrozi trebuie să fie cât mai mică pentru a evita pierderile prin radiație electromagnetică și efect Joule în conductoarele de legătură.

Obs. Încălzirea capacitivă se utilizează preponderent pentru încălzirea materialelor de dimensiuni mari de formă regulată (eventual plană) și necesitând densități de putere redusă.

1.6.4. Proprietățile dielectrice

Proprietățile dielectrice a unui material guvernează comportamentul său în prezența unui câmp de microunde. Cunoașterea acestor proprietăți este esențială pentru designul și proiectarea cât mai eficientă a cavităților de microunde și respectiv a aplicatoarelor de radiofrecvență și pentru a asigura o predicție cat mai realistă realizată în partea de modelare/simulare și calcul a câmpului electromagnetic a densității de putere pierdute în dielectrici.

Proprietăți dielectrice pot varia foarte mult în raport cu compoziția lor, cu temperatura, cu frecventa și densitatea.

Măsurători specifice sunt necesare pentru a extrage parametrii necesari pentru a calcula aceste caracteristici. Constanta dielectrică (’) și factorul de pierderi dielectrice (”) cuantifică componentele capacitive și respectiv conductive a răspunsului dielectricului și comportării acestuia în câmp de înaltă frecvență.

Proprietatea care descrie comportamentul unui dielectric sub influența unui câmp de înaltă frecvență este cunoscut sub numele de permitivitate complexă

* – permitivitate complexă;

’ – constanta dielectrică;

” – factorul de pierderi dielectrice.

Relația dintre conductivitate și factorul de pierderi dielectrice a unui material este dată de:

f – frecvența [Hz];

– σ conductivitatea electrică a materialului [S/m];

– permitivitatea vidului

Tangenta unghiului de pierderi este de asemenea echivalentă cu factorul de disipație și cu inversul factorului de calitate:

Absorbția de putere

Rata la care căldura este absorbită într-un material poate fi exprimată ca o densitate de putere și este dată de următoarea ecuația fundamentală care descrie încălzirea dielectrică.

Adâncimea de pătrundere

Adâncimea de pătrundere Dp este definită ca fiind adâncimea la care fluxul de energie în material a scăzut la (≈0,368) din valoarea sa de la suprafață, cam în același fel cum luăm în considerare la un curent adâncimea suprafeței.

Adâncimea de pătrundere este un parametru important, deoarece oferă un bun indicator al uniformității de încălzire în volumul unei probe. Frecvențele înalte și valorile mari pentru proprietățile dielectrice vor duce la încălzire de suprafață, în timp ce frecventele joase și valori mai mici ale proprietarilor dielectrice vor duce la o încălzire mai volumetrică

1.6.5. Factori care afectează proprietățile dielectrice ale materialelor

Proprietățile dielectrice ale materialelor pot varia raport cu compoziția acestora, cu frecventa, temperatura și densitatea. [32]

Dependența de frecvență

În multe cazuri în care dipolii încearcă să se rotească și să urmeze direcția câmpului electric, constanta dielectrică și factorul de pierderi dielectrice vor manifesta o creștere odată cu creșterea frecvenței, cu excepția cazului în care dipolii nu pot ține pasul. Acest efect este guvernat de timpul de relaxare al dielectricului. Timpul de relaxare dielectric este timpul necesar dipolului pentru a reveni la poziția de echilibru după ce câmpul electric extern aplicat este îndepărtat

Timpul de relaxare este unul dintre termenii care apar în ecuația lui Debye, care este deseori folosită pentru a modela permitivitatea teoretică a lichidelor polare.

Dependența de temperatură

Variația proprietăților dielectrice cu schimbările de temperatură depinde de mecanismul specific de încălzire al materialelor. În cele mai multe cazuri proprietățile dielectrice s-au dovedit a crește odată cu creșterea temperaturii, datorită relaxării dielectrice

Dependența de densitate

Densitatea este un alt aspect important care trebuie luat în considerare în măsurarea proprietăților dielectrice ale pulberilor, densitatea masei de pulberii poate provoca variații semnificative ale proprietăților dielectrice. [16] [17]

1.6.6. Determinarea proprietăților dielectrice în regim de radiofrecvență

Pentru determinarea proprietăților dielectrice în regim de radiofrecvență se impune ca tehnica aleasă să poată fi utilizată la frecvențe joase. Frecvențele ISM (Industrial, Științific și Medical) alocate pentru aplicațiile de încălzire a dielectricilor în radiofrecvență sunt: 40,68 MHz (λ=7,4m) ± 0,06%; 27,12 MHz (λ=11m) ± 0,6%; 13,56 MHz (λ=22m) ± 0,05%.

Spectroscopia de impedanță

Utilizează un condensator plan paralel, cu materialul ce urmează a fi măsurat plasat între electrozii condensatorului. Această metodă folosește un analizator al impedanței ca aparat de măsură sau un LRC-metru și este utilizată la frecvențe joase, de sub 1 GHz.

Baza spectroscopiei de impedanță este analiza impedanței (rezistența la curent alternativ) a sistemului observat și analizat ca o funcție de frecvență a tensiunii alternative aplicate și a semnalului de excitație. Spectroscopia de impedanță folosește curent alternativ, de amplitudine mică, care facilitează o analiză non-invaziva a oricărei probe, fără nici o influență

Fig. 1.11 Desen schematic al condensatorului și schema echivalentă

Valorile parametrilor R și C pot fi măsurate utilizând analizatorul de impedanță sau LRC-metrul, aceștia fiind apoi utilizați pentru calculul permitivității.

C este capacitatea condensatorului măsurată

d este distanța dintre armăturile condensatorului

o este permitivitatea vidului

A este aria zonei de contact a dielectricului cu armăturile condensatorului

Tangenta unghiului de pierderii a condensatorului poate fi estimată simplu, după cum urmează:

R este rezistența electrică măsurată

C este capacitatea condensatorului măsurată

= 2f este viteza unghiulară

Tangenta unghiului de pierderi a condensatorului corespunde cu tangenta unghiului de pierderi a dielectricului și, prin urmare, factor de pierderi dielectrice, adică partea imaginară a permitivității complexe poate fi determinată cu formula următoare:

Proprietățile dielectrice ale materialelor pot varia foarte mult, nu numai în raport cu compoziția acestora, dar, de asemenea, cu frecventa, temperatura și densitatea.

Adâncimea de pătrundere este un parametru important, deoarece oferă un bun indicator al uniformității de încălzire în volumul unei probe.

Alegerea tehnicii potrivite de determinare a proprietăților dielectrice depinde de mulți factori, cum ar fi frecvența la care trebuiesc măsurate proprietățile, natura materialului, aplicația, temperatura, precizia măsurătorii, dimensiunile materialului etc. care limitează posibilitățile alegerilor tehnicilor și montajelor experimentale posibile.

În ceea ce privește metodele de determinare a proprietăților dielectrice, putem formula următoarele concluzii: metoda cu condensator plan paralel este cea mai potrivită pentru măsurarea materialelor cu pierderi medii sau mici la frecvențe de sub 1 GHz .

1.7. Procesarea alimentelor cu ajutorul curenților de înaltă frecvență

Procesarea alimentelor cu ajutorul curenților de înaltă frecvență este în continuă dezvoltare. Încălzirea rapidă și eficiența energetică înaltă reprezintă avantajele majore ale utilizării lor în procesarea alimentelor. Alte avantaje sunt: economia de spațiu, posibilitatea de control a procesului, încălzirea selectivă și păstrarea calității nutritive a alimentelor [20].

Pentru a înțelege mecanismul încălzirii cu curenți de înaltă frecvență este necesar să se înțeleagă proprietățile dielectrice ale alimentelor.

Proprietățile dielectrice ale alimentelor pot fi apreciate în funcție de valoarea constantei dielectrice (ε') și ale factorului de pierderi (ε˝). Constanta dielectrică măsoară capacitatea de stocare a energiei electrice. Factorul de pierdere dielectric măsoară capacitatea de a transforma energia electrică in căldura. Constanta dielectrică și factorul de pierdere pot fi definite in termenii permitivității complexe relative

ε= ε’-j ε’’=│ ε│e-jδ

unde tan δ= ε’’/ ε’ este numit tangentă de pierdere sau factor de disipare.

Dimensiunea acestor parametrii determină interacțiunea dintre câmpul electromagnetic și produse. Proprietățile dielectrice ale alimentelor și produselor agricole sunt foarte importante in dezvoltarea procedurilor de încălzire cu ajutorul curenților de înaltă frecvență și in proiectarea echipamentului electric și electronic care interacționează cu alimentele. Proprietățile dielectrice pot fi folosite și in analiza proprietăților biofizice ale compoziției când se modifică temperatura. Pot fi asemenea folositoare in determinarea timpului potrivit de încălzire.

1.8. Echipamente de procesare cu ajutorul încălzirii în câmp de radiofrecvență

            In ultimul timp la aceasta metoda apelează ingineria alimentara preocupata de intensificarea diferitor procese tehnologice. De aceea, elaborarea bazelor stiintifice de efectuare a procesului de uscare a materiei cu destinație medico-biologica prin aplicarea curenților de frecventa înalta (UHF) si supraînalta (SHF) este o sarcina actuala si are o mare importanta atât teoretica cat si practica.

            Au fost efectuate cercetări si elaborate procedee de uscare a astfel de culturi ca: boabele de cacao, maciesul, semintele de bostan si de floarea soarelui, catina alba, ardeiul iute, prunele, sfecla, nucile, merele, rosiile, caisele, visinele s.a.

Utilizarea câmpurilor electrofizice presupune eliminarea caldurii in material, care poate fi determinata cu formula:

Pentru a calcula si a dirija căldura eliminata in product este important sa cunoastem valorile tangentei unghiului dielectric tgd si permeabilitatea dielectrica relativa e`, care constituie parametrii electrofizici ai materialului. [43] Metodele existente de determinare a acestor parametri sunt prezentate numai pentru produsele omogene, dar nu si pentru cele heterogene cum este materia prima agricola, totodata aceste metode nu iau in consideratie efectele pierderilor de frontiera. De aceea a fost elaborata o metoda noua, care este exprimata prin formulele:

si   

in care:

Q1 si C1 sunt factorul de calitate si capacitatea electrica a conturului fara de condensatorul măsurător in momentul de rezonanta;

Q2 si C2 – factorul de calitate si capacitatea electrica a conturului cu condensatorul măsurător fara de product in momentul de rezonanta;

Q3 si C3 – factorul de calitate si capacitatea electrica a conturului cu condensatorul măsurător cu product in momentul de rezonanta;

C0             –  capacitatea electrica a condensatorului măsurător in vid, pF.

1.8.1. SCHEMA INSTALATIEI EXPERIMENTALE PENTRU DETERMINAREA PARAMETRILOR ELECTROFIZICI AI PRODUSELOR VEGETALE [20], [53]

Pentru determinarea experimentala si cercetarea parametrilor electrofizici a fost elaborata o instalatie de laborator, instalatie existenta la S.C. ELECTRONIC APRIL APARATURĂ ELECTRONICĂ SPECIALĂ S.R.L. CLUJ NAPOCA. [20]

Fig. 1.12. Schema instalatiei experimentale pentru determinarea parametrilor electrofizici a produselor vegetale: 1 – Q-metru; 2 – condensatorul masurator; 3 – elemente electrice de incalzire; 4 – termocuplu; 5 – voltmetru; 6 – vasul Diuar.

Cercetările parametrilor electrofizici a semințelor de floarea soarelui au fost efectuate utilizând instalația de laborator, care este prezentată în fig. 1.12..

Elementele principale ale instalației sunt Q – metrul E4-5A 1 la care se conectează condensatorul de măsurat 2 umplut cu produs. Parametrii electrofizici ai semințelor de floarea soarelui au fost determinați la diferite temperaturi. Încălzirea produsului din condensator are loc cu elemente electrice de încălzire 3. Temperatura semințelor s-a măsurat cu termocuplul (cupru și constantan) 4 conectat la puntea de măsurare P – 4833 5, sudura rece fiind lăsată în termostatul cu gheață – vasul Dewar 6.

Condensatorul de măsurare prezintă două plăci rotunde cu diametrul de 0, și grosimea , despărțite una de alta prin intermediul unui inel izolator confecționat din teflon-4. Una din plăcile condensatorului este unită la pământ. Dimensiunile geometrice ale condensatorului au fost stabilite prin reducerea la minimum a efectelor marginale. Pentru aceasta, diametrul inferior al inelului izolator a fost acceptat de a fi mai mic cu 0,001m de cât cel al plăcii rotunde. Condensatorul de măsurare s-a instalat într-o cutie metalică pentru micșorarea acțiunii capacităților și inducțiilor parazitare.

Temperatura semințelor încălzite a fost măsurată cu termocuplul “Cupru și Constantan” unit la potențiometrul P-4833. Sudura rece a termocuplului se introduce în vasul Dewar cu amestec de gheață și apă. Potențiometrul înregistrează tensiunea termo-electromotoare (t.e.m.) la capetele termocuplului. Diferența t.e.m. a fost convertită în cu ajutorul diagramei construită în prealabil, termometrul de laborator fiind etalonat cu eroarea nu mai mare decât 0,1 ºC.

Pentru o prezentare mai amplă a fenomenelor de transfer de masă și căldură în procesul de uscare a semințelor de floarea soarelui este necesar să se dispună de curbele de uscare W = φ(τ) și de curbele vitezei de uscare = φ(W). [57]

Frecvența, intensitatea câmpului electromagnetic și proprietățile electrofizice ale semințelor de floarea soarelui manifestă o influență esențială asupra vitezei de încălzire.

De aceea, elaborarea regimului tehnologic de uscare a semințelor de floarea – soarelui este posibilă numai dispunând de informația dependenței proprietăților electrofizice ale produsului, de frecvența câmpului electromagnetic, de temperatură și umiditatea semințelor.

In urma masurarilor efectuate si calculelor respective au fost obtinute dependentele tgd si e` in functie de umiditatea, temperatura productului si de frecventa campului electromagnetic.

Din grafice se observa, ca corelatia tgδ si e` in functie de frecventa campului electromagnetic este complexa, dar totusi, valori maximale obtin la frecventa 27 MHz. De aceea frecventa data poate fi considerata ca cea de lucru.

a)

b)

Fig. 1.13. Corelatia dintre frecventa campului electromagnetic si tgδ (a), e` (b) a produselor vegetale (seminte de floarea soarelui).

O mare importanta, pentru materia prima agricola prezinta cunostintele despre corelatia intre umiditatea lor si tgδ  si e`. Aceasta corelatie este aratata in figura de mai jos.

a)

b)

Fig. 1.14. Corelatia dintre umiditatea si tgδ (a), e` (b) a produselor vegetale (caise)

USCAREA CAISELOR CU AJUTORUL CURENȚILOR DE ÎNALTĂ FRECVENȚĂ

Fig. 1.15. Instalația de laborator pentru cercetarea cineticii procesului de uscare a caiselor.

Cercetările s-au realizat cu ajutorul instalației de laborator [48, 50, 51, 52], destinată uscării caiselor prin diverse procedee de aplicare a energiei: convecție și combinat cu aplicarea UHF. Instalația include camera de uscare (1), generatorul curenților de inaltă frecvență (6), caloriferul electric (7), alimentatorul cu agent termic (4, 5) și aparatajul de măsurare. Celula de lucru (2), sub formă de condensator coaxial incărcat cu caise, s-a suspendat de balanță (3) prin intermediul unei suspensii speciale. [13]

Cu ajutorul unui sistem de reglare automată temperatura agentului termic s-a menținut constantă. Viteza agentului termic in perioada efectuării experimentelor s-a menținut constantă (0,65 m/s), fiind determinată din condiția de antrenare minimă a particulelor. Această viteză s-a fixat cu micromanometrul MMH (11).

Tensiunea de inaltă frecvență a condensatorului coaxial s-a măsurat cu voltmetrul tip C–196 (10), cu clasa de precizie de 0,2.

Experimentul s-a efectuat in următoarea ordine. In condensatorul coaxial s-au introdus fructe de caise, cu masa de . Condensatorul incărcat se suspenda de balanță, măsuranduse reducerea masei probei uscate prin convecție. La atingerea de către produs a conținutului critic de umiditate condensatorul se conecta la sursa de curenți de inaltă frecvență, ce corespundea inceputului uscării combinate. Procesul de uscare se considera finisat in momentul, in care conținutul umiditatea atingea valoarea de 25 %.

În urma efectuării analizelor, s-a constatat, că pentru procesul de uscare a caiselor, ca și pentru toate produsele vegetale, sunt caracteristice trei perioade principale ale uscării: perioada incălzirii, perioadele vitezei constante și vitezei in descreștere.

Se observă, că valoarea constantelor de uscare este mai mică decat coeficienții transferului de masă calculați, ceea ce demonstrează prezența in fructe a unei rezistențe la difuzie față de transferul de masă.

Diminuarea rezistenței de difuzie și intensificarea procesului de uscare sunt posibile prin metode netradiționale, aplicand fluxul de căldură și, anume, curenții de inaltă frecvență.

Cercetările PEF ai caiselor au demonstrat, că metodele tradiționale de uscare sunt eficiente din punct de vedere economic la uscarea caiselor pană la conținutul critic de umiditate. Așadar, in faza primară caisele sunt supuse uscării convective, pană la atingerea conținutului critic de umiditate și apoi se aplică uscarea cu UHF. La incălzirea combinată intensitatea procesului de uscare a caiselor crește brusc. S-a observat, că la creșterea intensității CEM durata procesului de uscare scade.

În baza cercetărilor efectuate se constată, că uscarea caiselor prin metoda combinată trebuie efectuată la temperatura agentului termic de cu viteza de 0,65 m/s și intensitatea CEM de 18000 V/m. Procesul de uscare să efectuează in două etape și prin două metode: in prima etapă – deshidratarea fructelor prin convecție, de la conținutul de umiditate inițial pană la conținutul critic de umiditate, iar etapa a doua – pană la conținutul de umiditate de 25% – prin metoda

combinată.

Din punct de vedere al rehidratării metoda de uscare a caiselor cu folosirea UHF este mai eficientă decat cea convectivă.

Exemplu de linie tehnologica de uscare a fructelor – Linia de uscare a prunelor fară sâmburi [56]

Fig. 1.16. Linia tehnologica pentru uscarea prunelor fara sambure: 1 – masina de spalat; 2 – transportor de inspectare; 3 – transportor; 4 – masina de inlaturare a coditelor; 5 – blansator; 6 –Uscator cu banda; 7 – vibrator; 8  – masina de inlaturare a samburilor; 9 – uscator UHF; 10 – masina de ambalare.

1.9. Procesarea semifabricatelor de lemn în câmp de radiofrecvență [35, 36]

Datorită avantajelor oferite de utilizarea curenților de înaltă frecvență în procesele de încălzire/uscare precum și a calității produselor rezultate, în cadrul lucrării se încearcă procesarea unor semifabricate din lemn de stejar în câmp de radiofrecvență.

Biryukov 1961, spune că primii care au sugerat și implementat în industrie încălzirea lemnului cu ajutorul curenților de înaltă frecvență, au fost cercetătorii de origine rusă, care au observat că datorită caracteristicilor unice ale lemnului de a fi încălzit din interior spre exterior, pot obține rezultate foarte bune în uscarea, lipirea, impregnarea și presarea acestuia. [1]

Având în vedere faptul că lemnul este în general un material dielectric eterogen, se poate spune că proprietățile sale dielectrice variază în funcție de parametrii de lucru.[2]

Pentru optimizarea procesului de încălzire/uscare în câmp de radiofrecvență s-au realizat modelări numerice [36] pe baza metodei hibride: metoda elementului finit (FEM) și metoda elementelor de frontieră (BEM), utilizând un program scris în limbaj fortran intitulat FEM- BEM-RF.for, unde problema de modelare numerică a fost abordată și de către alți cercetători, dezvoltându-se acest program cu următorul algoritm:

se calculează matricele din modelarea BEM a câmpului exterior sarcinii;

se calculează matricea de rigiditate ce reprezintă condiția de frontieră mixtă pentru problema de câmp electromagnetic din interiorul sarcinii;

se construiește matricea sistemului FEM cu condiții de frontieră BEM;

se rezolvă sistemul algebric obținut;

se determină pierderile în dielectric ;

la următorul pas de timp se recalculează matricele de cuplaj;

se reiau etapele de la pasul de timp precedent.

Programul FEM-BEM-RF.for a fost aplicat unui dielectric de formă dreptunghiulară, dispus într-un aplicator de tip “staggered-through field” cu 5 perechi de electrozi.

Frecvența de lucru este 13,56 [MHz], iar tensiunile de alimentare au fost 1610 [V], 1690 [V] și 1820 [V], fiind stabilită o limita de temperatură de 70 °C, urrmărindu-se echipotențialele câmpului electric dar și timpul de încălzire/uscare până la limita de temperatură impusă.

În figurile de mai jos sunt prezentate echipotențialele câmpului electric și izotermele pentru dielectricul staționar și pentru dielectricul în mișcare. Se consideră că mișcarea pornește din poziția în care jumătate din sarcină intră în spațiul dintre electrozi și se termină când acea jumătate părăsește spațiul dintre electrozi.

Programul de calcul FEM-BEM-RF.for, permite analiza numerică a procesului de încălrire/uscare a semifabricatului din lemn de stejar fiind prezentate în cele ce urmează curbele de variație ale temperaturii și umidității în timp, la diferite tensiuni anodice.

1.10. Determinări experimentale realizate cu instalația de radiofrecvență a Centrului de Cercetare și Inginerie Tehnologică în Conversia Energiei Electromagnetice de la Universitatea din Oradea [35]

Determinările experimentale [35] au fost realizate cu instalația de radiofrecvență a Centrului de Cercetare și Inginerie Tehnologică în Conversia Energiei Electromagnetice de la Universitatea din Oradea. S-a folosit metoda elementului finit (FEM) și metoda elementelor de frontieră (BEM), frecvența de lucru a fost stabilita ca fiind de 13,56 MHz. La partea experimentala s-au folosit probe de semifabricat din lemn de stejar cu dimensiunile L=90[mm], l=10[mm] și h=5[mm] cu o umiditate inițială de aproximativ 50%.

Determinarea umidității inițiale si finale de-a lungul fiecărui proces experimental s-a făcut prin măsurări periodice și repetate, folosindu-se un umidometru de tip Testo 616, iar pentru măsurarea câmpului de temperatură s-a folosit o cameră termică Fluke 32i. [35]

Instalația de laborator [35]

În figurile următoare sunt prezentate distribuțiile de temperatură în timpul procesului de încălzire/uscare pentru proba de stejar înainte de încălzire și după încălzire la diferite tensiuni anodice [35].

1.11. Simulari privind incalzirea unui semifabricat de lemn utilizand FEM

Folosim programul FEM pentru a studia urmatoarele doua cazuri:

Caz 1: Se foloseste ca dielectric o bucata dreptunghiulara din lemn cu permitivitatea relativa Ɛr=4. Dielectricul il plasam intr-e doua armaturi din cupru.

Pe fiecare suprafata a celor doua armaturi avem o cadere de potential de 1 Kv.

Ansamblul se afla intr-o incinta de dimensiune 40cm/20cm, in care avem aer cu permitivitatea relativa Ɛr=1, de potential zero.

Caz 2: Se foloseste un dielectric similar cu cel din cazul 1, din lemn (Ɛr=4) de formă dreptunghiulară, dispus într-un aplicator din cupru cu armaturi de forma cilindrica . Fiecare armatura cilindrica este alimentata la un potential de 1Kv.

În figurile de mai jos sunt prezentate liniile echipotențialelor câmpului electric si harta intensitatii campului electric E pentru ambele cazuri.

Concluzii

Materialele dielectrice reprezintă în fizica stării solide un domeniu foarte

important grație proprietăților electrice, optice, magnetice etc. Dezvoltarea din ultimii

20 de ani a industriei electronice a contribuit la relansarea acestui domeniu, studii și

tehnologii complexe fiind direcționate cu precădere asupra obținerii și caracterizării

materialelor dielectrice cu potențial aplicativ. Cercetările aplicative focalizate pe

miniaturizarea dispozitivelor, concomitent cu reducerea costurilor de producție,

constituie una dintre cele mai mari provocări din știința materialelor.

Puterea specifică disipată în materialul dielectric este direct proporțională cu frecvența, pătratul intensității câmpului electric (E2) și cu factorul de pierderi ();

Puterea dezvoltată în materialul dielectric se consumă pentru încălzirea acestuia până la o anumită temperatură (într-un timp determinat) și (eventual) pentru transformări de fază, schimbarea stării polimorfice, efectuarea unor reacții chimice și pentru acoperirea pierderilor termice în mediul ambiant;

Pentru a obține o puterea specifică cât mai mare este necesar să se lucreze cu o valoare a intensității câmpului electric maxim posibilă.

Bibliografie

[1]. S. Alfonzetti, N. Salermo – A Non-Standard Family of Boundary Elements for the Hybrid FEM-BEM Method, IEEE Transactions on Magnetics, vol. 45, no. 3, march 2009, pp. 1312-1315;

[2]. L. Bandici – Modelarea Numerică a Câmpului Electromagnetic și Termic Cuplat în Instalațiile de Încălzire în Câmp de Microunde, Ed. Mediamira, Cluj-Napoca, România, 2005;

[3]. E.C. Beldeanu – Produse Forestiere și Studiul Lemnului, Ed. Universității Transilvania,

[4]. C.A. Brebbia – Boundary elements x, Vol. 2, Heat Transfer, Fluid Flow and Electrical Applications, Computational Mechanical Publications;

[5]. A. Bossavit, C. Verite – The „TRIFOU” Code: Solving the 3D Eddy Currents Problem by Using H as State Variable, IEEE Transactions on Magnetics, vol. 19, no. 6, 1983, pp. 2465-2470;

[6]. S. Coman, T. Leuca, O. Coman, M.I. Laza (Bulc) – Statistical Optimization of Dielectric's Material Placement Inside a Microwave Applicator Using Response Surface Method, Advanced Topics in Electrical Engineering, ISSN:2068-7966, Editura Printech, Romania,The 8th International Symposium Advanced Topics in Electrical Engineering, ISSN:2068-7966, Editura Printech, Romania, 2013;

[7] F.I. Hănțilă, E. Demeter – Rezolvarea numerică a problemelor de câmp electromagnetic, Ed. Ari Press, București, 1995;

[8]. I.F. Hănțilă, I. Nemoianu, M. Maricaru, P. Palade – An Iterative Procedure for Solving FEM-BEM Equations, JEEE, ISSN 1844-6035, vol. 2, no.1, 2009, pp. 52-55;

[9]. F. Hănțilă, I.R. Ciric – Magnetic Vector Potential Tree Edge Values for Boundary Elements, IEEE Transactions on Magnetics (4. ISI), vol. 39, no. 3, 2003, pp. 1183-1186;

[10]. M.I. Laza (Bulc), D. Spoială, G. Cheregi – Procesarea unor Semifabricate din Lemn în Câmp de Radiofrecvență, Simpozionul Național De Electrotehnică Teoretică, ISSN 2067-4147 (online http://snet.elth.pub.ro) Vol. 3. Nr. 1 al Conferinței SNET`12, pp. 246-251;

[11]. T. Leuca, L. Bandici, G. Cheregi, O.Drosu, M.I. Laza (Bulc) – FEM-BEM Analysis of Radio Frequency Drying of a Moving Wood Piece, 19th International Conference on the Computation of Electromagnetic Fields, COMPUMAG 2013, 30 June-4 July 2013, Budapest,

[12]. F. Matsuoka, A. Kameari – Calculation of Three Dimensional Eddy Current by FEM-BEM Coupling Method, IEEE Transactions on Magnetics, vol. 24, no. 1, january, 1988;

[13]. A.C. Metaxas – The Use of FE Modelling in RF and Microwave Heating, International Seminar on Heating by Internal Sources, 11-14, Sept. 2001, Padova, Italia, pp.319-328;

[14]. P.A. Palade – Cercetări privind Elaborarea unor Metode de Calcul Numerice cu privire la Câmpul Electromagnetic și Termic Cuplate în Regim de Radiofrecvență și Microunde, Teză de doctorat, Universitatea din Oradea, 2011;

[15]. D. Spoială – Modelarea Câmpului Electromagnetic în Regim Cvasistaționar la Înaltă Frecvență. Aplicații la Proiectarea Instalațiilor Electrotermice de Rdiofrecvență, Teză de Doctorat, Universitatea din Oradea, 2006;

[16]. I. Stoichescu – Procesarea Materialelor Dielectrice în Câmp Electromagnetic de Radiofrecvență și Microunde, Teză de Doctorat, Universitatea din Oradea, 2010;

[17]. www.comsol.com/products

[18]. www.boudary-element-method.com

[19]. http://www.dupps.com/rendering.html

[20].https://www.google.ro/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&cad=rja&uact=8&ved=0CCgQFjAB&url=http%3A%2F%2Fwww.referate-gratis.ro%2Fdownload.php%3Ffilename%3DProcesarea%2520cu%2520curenti%2520de%2520inalta%2520frecventa.doc&ei=g0idU9etBquA7Qbky4DQCg&usg=AFQjCNF_-8NKio8b54dWsSd-k9Ptb1ofWg

[21]. http://www.simon-dryers.co.uk/material.htm

[22]. http://www.simon-dryers.co.uk/rotary/index.htm

[23]. www.CSA acad.md/nm/tehn/mec_electr

[24]. www.uscatoare.ro

[25]. www.bonton.md.ro

[26]. www.agir.ro

[27]. http://www.cceei.energ.pub.ro/cursuri_postuniversitare/modulul1_3.pdf

[28]. www.agir.ro/buletine/32.pdf?PHPSESSID=90e6a05deb445bc39694e241bfad2932

[29]. www.cfr.ro/JF/romana/0206/loc_2016.htm – 28k

[30]. www.osim.ro/publicatii/brevete/bopi102/brevete/bopi102.pdf

[31]. www.electronica-azi.ro/articol.php?id_ar=1403 – 27k

[32]. www.cncsis.ro/2006/granturi/noi/Lista_propuneri_proiecte_primite_tip_TD.html –

[33]. www.fao.org/docrep/V5030E/V5030E00.htm – 16k

[34]. www.dnd.aps.anl.gov/pictures/m.jpg

[35]. Procesarea unor semifabricate din lemn în câmp de radiofrecvență Marcela Ioana LAZA (BULC), Dragoș SPOIALĂ, Gabriel CHEREGI Universitatea din Oradea,

[36]. Teză De Doctorat ~ REZUMAT ~ Medii dielectrice complexe cu aplicații în microunde – LIVIU NEDELCU COORDONATOR ȘTIINȚIFIC: PROF. DR. HORIA V. ALEXANDRU 2010

[37]. Amarfi, R., Alexandru, R. Procesarea minimă atermică și termică în industria alimentară, Editura Alma, Galați, 1996.

[38]. Banu C.si colab., Progrese tehnice,tehnologice si stiintifice in industria alimentara. Vol.II.Ed.Tehnica.Bucuresti, 1992.

[39]. Banu, C. , Manualul inginerului de industrie alimentară – Editura tehnică – București – 1998

Banu C. si colab., Manualul inginerului de industrie alimentara, Ed.Tehnica, Bucuresti, 1999.

[40]. Barbosa-Canovas G.V., Juliano P. and Peleg M., Engineering Properties of Foods, FOOD ENGINEERING, 2006.

[41]. Barbosa-Canovas G.V. and Ibarz A. (2003). Unit Operations in Food Engineering. Boca Raton, FL: CRC Press. [This book provides basic information on thermal properties and heat transfer operation in combination with detailed unit operation descriptions.]

[42]. Bernic, M., Contribuții în studiul cineticii procesului de uscare a ardeiului iute, Chișinău, 2005.

[43]. Bernic, M., conf.dr., (Universitatea Tehnica a Moldovei), Studiul corelației dintre frecvența câmpurilor electromagnetice și parametrii electro fizici ai produselor oleaginoase. Fizică și tehnică: procese, modele, experimente – Revistă științifică a profilului de cercetare „Proprietățile fizice ale substanțelor în diverse stări”, 1/2009.

[44]. Bratu, E., A., Operații unitare în industria chimică, Ed. tehnică, Bucuresti, 1984, vol II;

[45]. Festilă Cl., Dobra, P., Raica, P., Câmpeanu, N., Sisteme automate numerice cu fiabilitate ridicată pentru reglări de temperatură. A V-a Conferință Națională de Termotehnică, Cluj-Napoca, 1995, p.132-137.

[46]. Ion Marinescu, Brad Segal, Al. Georgescu, A. Ciobanu, M. Olaru, A. Hobincu, „Tehnologii moderne în industria conservelor vegetale”, Editura Tehnică, București, 1976

[47]. Lupașco, A., Bernic, M., Țislinscaia, N., Răducan, M., Uscarea cătinii albe în câmp U.H.F., Chișinău, 2007.

[48]. Lupu, O., Contribuții teoretice și experimentale privind procesul de uscare a caiselor cu folosirea curenților de înaltă, Teză de doctor în științe tehnice, Chișinău, 2005.

[49]. M. E. Sosa-Morales, L. Valerio-Junco, A. López-Malo, H.S. Garcίa, Dielectric properties of foods: Reported data in the 21st Century and their potential applications, LWT – Food Science and Technology 43, 1169-1179, 2010.

[50]. Nastas O. Schimbul de masă și căldură in procesul de uscare a miezului samburilor de caise cu aplicarea UHF. // Materialele conferinței Nationale de Termotehnică. – Sibiu, Romania. 2000. – p. 215-218.

[51]. Nastas O. Uscarea convectivă a miezului samburilor de caise. // Materialele conferinței Nationale de Termotehnică.- Sibiu, Romania.- 2000. – p. 219-220.

[52]. Nastas O. Aspecte chimice a procesului de uscare a caiselor. // Materialele conferinței / Alimente și sănătatea la inceputul mileniului III. – Galați, Romania.- 2001.- p. 277-278.

[53]. Osoianu, Gh., Studii și elaborarea procesului de uscare a semințelor de floarea soarelui cu scopul utilizării lor în panificație, Teză de doctor în științe tehnice, Chișinău, 2010.

[54]. Răducan, M., Contribuții teoretice și experimentale privind procesul de uscare a cătinii albe cu folosirea curenților de frecvență inaltă, Teză de doctor în științe tehnice, Chișinău, 2006.

[55]. Rășenescu, I. (1972). Operații și utilaje în industria alimentară, vol.I și II, Editura Tehnică, București.

[56]. Segal B. si colab., Utilajul si tehnologia prelucrarii legumelor si fructelor, Ed. Didactica si Pedagogica, Bucuresti, 1982.

[57]. Țislinscaia, N., Lupașco, A., Bernic, M., Modelarea matematică a fenomenelor de transfer în procesele de uscare, Chișinău, 2008.

Bibliografie

[1]. S. Alfonzetti, N. Salermo – A Non-Standard Family of Boundary Elements for the Hybrid FEM-BEM Method, IEEE Transactions on Magnetics, vol. 45, no. 3, march 2009, pp. 1312-1315;

[2]. L. Bandici – Modelarea Numerică a Câmpului Electromagnetic și Termic Cuplat în Instalațiile de Încălzire în Câmp de Microunde, Ed. Mediamira, Cluj-Napoca, România, 2005;

[3]. E.C. Beldeanu – Produse Forestiere și Studiul Lemnului, Ed. Universității Transilvania,

[4]. C.A. Brebbia – Boundary elements x, Vol. 2, Heat Transfer, Fluid Flow and Electrical Applications, Computational Mechanical Publications;

[5]. A. Bossavit, C. Verite – The „TRIFOU” Code: Solving the 3D Eddy Currents Problem by Using H as State Variable, IEEE Transactions on Magnetics, vol. 19, no. 6, 1983, pp. 2465-2470;

[6]. S. Coman, T. Leuca, O. Coman, M.I. Laza (Bulc) – Statistical Optimization of Dielectric's Material Placement Inside a Microwave Applicator Using Response Surface Method, Advanced Topics in Electrical Engineering, ISSN:2068-7966, Editura Printech, Romania,The 8th International Symposium Advanced Topics in Electrical Engineering, ISSN:2068-7966, Editura Printech, Romania, 2013;

[7] F.I. Hănțilă, E. Demeter – Rezolvarea numerică a problemelor de câmp electromagnetic, Ed. Ari Press, București, 1995;

[8]. I.F. Hănțilă, I. Nemoianu, M. Maricaru, P. Palade – An Iterative Procedure for Solving FEM-BEM Equations, JEEE, ISSN 1844-6035, vol. 2, no.1, 2009, pp. 52-55;

[9]. F. Hănțilă, I.R. Ciric – Magnetic Vector Potential Tree Edge Values for Boundary Elements, IEEE Transactions on Magnetics (4. ISI), vol. 39, no. 3, 2003, pp. 1183-1186;

[10]. M.I. Laza (Bulc), D. Spoială, G. Cheregi – Procesarea unor Semifabricate din Lemn în Câmp de Radiofrecvență, Simpozionul Național De Electrotehnică Teoretică, ISSN 2067-4147 (online http://snet.elth.pub.ro) Vol. 3. Nr. 1 al Conferinței SNET`12, pp. 246-251;

[11]. T. Leuca, L. Bandici, G. Cheregi, O.Drosu, M.I. Laza (Bulc) – FEM-BEM Analysis of Radio Frequency Drying of a Moving Wood Piece, 19th International Conference on the Computation of Electromagnetic Fields, COMPUMAG 2013, 30 June-4 July 2013, Budapest,

[12]. F. Matsuoka, A. Kameari – Calculation of Three Dimensional Eddy Current by FEM-BEM Coupling Method, IEEE Transactions on Magnetics, vol. 24, no. 1, january, 1988;

[13]. A.C. Metaxas – The Use of FE Modelling in RF and Microwave Heating, International Seminar on Heating by Internal Sources, 11-14, Sept. 2001, Padova, Italia, pp.319-328;

[14]. P.A. Palade – Cercetări privind Elaborarea unor Metode de Calcul Numerice cu privire la Câmpul Electromagnetic și Termic Cuplate în Regim de Radiofrecvență și Microunde, Teză de doctorat, Universitatea din Oradea, 2011;

[15]. D. Spoială – Modelarea Câmpului Electromagnetic în Regim Cvasistaționar la Înaltă Frecvență. Aplicații la Proiectarea Instalațiilor Electrotermice de Rdiofrecvență, Teză de Doctorat, Universitatea din Oradea, 2006;

[16]. I. Stoichescu – Procesarea Materialelor Dielectrice în Câmp Electromagnetic de Radiofrecvență și Microunde, Teză de Doctorat, Universitatea din Oradea, 2010;

[17]. www.comsol.com/products

[18]. www.boudary-element-method.com

[19]. http://www.dupps.com/rendering.html

[20].https://www.google.ro/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&cad=rja&uact=8&ved=0CCgQFjAB&url=http%3A%2F%2Fwww.referate-gratis.ro%2Fdownload.php%3Ffilename%3DProcesarea%2520cu%2520curenti%2520de%2520inalta%2520frecventa.doc&ei=g0idU9etBquA7Qbky4DQCg&usg=AFQjCNF_-8NKio8b54dWsSd-k9Ptb1ofWg

[21]. http://www.simon-dryers.co.uk/material.htm

[22]. http://www.simon-dryers.co.uk/rotary/index.htm

[23]. www.CSA acad.md/nm/tehn/mec_electr

[24]. www.uscatoare.ro

[25]. www.bonton.md.ro

[26]. www.agir.ro

[27]. http://www.cceei.energ.pub.ro/cursuri_postuniversitare/modulul1_3.pdf

[28]. www.agir.ro/buletine/32.pdf?PHPSESSID=90e6a05deb445bc39694e241bfad2932

[29]. www.cfr.ro/JF/romana/0206/loc_2016.htm – 28k

[30]. www.osim.ro/publicatii/brevete/bopi102/brevete/bopi102.pdf

[31]. www.electronica-azi.ro/articol.php?id_ar=1403 – 27k

[32]. www.cncsis.ro/2006/granturi/noi/Lista_propuneri_proiecte_primite_tip_TD.html –

[33]. www.fao.org/docrep/V5030E/V5030E00.htm – 16k

[34]. www.dnd.aps.anl.gov/pictures/m.jpg

[35]. Procesarea unor semifabricate din lemn în câmp de radiofrecvență Marcela Ioana LAZA (BULC), Dragoș SPOIALĂ, Gabriel CHEREGI Universitatea din Oradea,

[36]. Teză De Doctorat ~ REZUMAT ~ Medii dielectrice complexe cu aplicații în microunde – LIVIU NEDELCU COORDONATOR ȘTIINȚIFIC: PROF. DR. HORIA V. ALEXANDRU 2010

[37]. Amarfi, R., Alexandru, R. Procesarea minimă atermică și termică în industria alimentară, Editura Alma, Galați, 1996.

[38]. Banu C.si colab., Progrese tehnice,tehnologice si stiintifice in industria alimentara. Vol.II.Ed.Tehnica.Bucuresti, 1992.

[39]. Banu, C. , Manualul inginerului de industrie alimentară – Editura tehnică – București – 1998

Banu C. si colab., Manualul inginerului de industrie alimentara, Ed.Tehnica, Bucuresti, 1999.

[40]. Barbosa-Canovas G.V., Juliano P. and Peleg M., Engineering Properties of Foods, FOOD ENGINEERING, 2006.

[41]. Barbosa-Canovas G.V. and Ibarz A. (2003). Unit Operations in Food Engineering. Boca Raton, FL: CRC Press. [This book provides basic information on thermal properties and heat transfer operation in combination with detailed unit operation descriptions.]

[42]. Bernic, M., Contribuții în studiul cineticii procesului de uscare a ardeiului iute, Chișinău, 2005.

[43]. Bernic, M., conf.dr., (Universitatea Tehnica a Moldovei), Studiul corelației dintre frecvența câmpurilor electromagnetice și parametrii electro fizici ai produselor oleaginoase. Fizică și tehnică: procese, modele, experimente – Revistă științifică a profilului de cercetare „Proprietățile fizice ale substanțelor în diverse stări”, 1/2009.

[44]. Bratu, E., A., Operații unitare în industria chimică, Ed. tehnică, Bucuresti, 1984, vol II;

[45]. Festilă Cl., Dobra, P., Raica, P., Câmpeanu, N., Sisteme automate numerice cu fiabilitate ridicată pentru reglări de temperatură. A V-a Conferință Națională de Termotehnică, Cluj-Napoca, 1995, p.132-137.

[46]. Ion Marinescu, Brad Segal, Al. Georgescu, A. Ciobanu, M. Olaru, A. Hobincu, „Tehnologii moderne în industria conservelor vegetale”, Editura Tehnică, București, 1976

[47]. Lupașco, A., Bernic, M., Țislinscaia, N., Răducan, M., Uscarea cătinii albe în câmp U.H.F., Chișinău, 2007.

[48]. Lupu, O., Contribuții teoretice și experimentale privind procesul de uscare a caiselor cu folosirea curenților de înaltă, Teză de doctor în științe tehnice, Chișinău, 2005.

[49]. M. E. Sosa-Morales, L. Valerio-Junco, A. López-Malo, H.S. Garcίa, Dielectric properties of foods: Reported data in the 21st Century and their potential applications, LWT – Food Science and Technology 43, 1169-1179, 2010.

[50]. Nastas O. Schimbul de masă și căldură in procesul de uscare a miezului samburilor de caise cu aplicarea UHF. // Materialele conferinței Nationale de Termotehnică. – Sibiu, Romania. 2000. – p. 215-218.

[51]. Nastas O. Uscarea convectivă a miezului samburilor de caise. // Materialele conferinței Nationale de Termotehnică.- Sibiu, Romania.- 2000. – p. 219-220.

[52]. Nastas O. Aspecte chimice a procesului de uscare a caiselor. // Materialele conferinței / Alimente și sănătatea la inceputul mileniului III. – Galați, Romania.- 2001.- p. 277-278.

[53]. Osoianu, Gh., Studii și elaborarea procesului de uscare a semințelor de floarea soarelui cu scopul utilizării lor în panificație, Teză de doctor în științe tehnice, Chișinău, 2010.

[54]. Răducan, M., Contribuții teoretice și experimentale privind procesul de uscare a cătinii albe cu folosirea curenților de frecvență inaltă, Teză de doctor în științe tehnice, Chișinău, 2006.

[55]. Rășenescu, I. (1972). Operații și utilaje în industria alimentară, vol.I și II, Editura Tehnică, București.

[56]. Segal B. si colab., Utilajul si tehnologia prelucrarii legumelor si fructelor, Ed. Didactica si Pedagogica, Bucuresti, 1982.

[57]. Țislinscaia, N., Lupașco, A., Bernic, M., Modelarea matematică a fenomenelor de transfer în procesele de uscare, Chișinău, 2008.

Similar Posts