У меня на службе была железка в этом диапазоне.
Выжимал до 1,3кВт непрерывной мощности.
Пролазило через 10 метров волновода с дроссельными фланцевыми соединениями.
Был даже вращающийся переход.
Для просушки волноводов воздухом, стояли допотопные дегидраторы.
Пробоев не было и не слыхал.
Однажды зайчика словил через неплотно притянутый фланец волновода.
Неприятно, но без последствий.
Помню, был пробой волновода у 10см РЛС, но там 300кВт в импульсе.
Пробило на повороте 90 град в плоскости Е из-за воды дыру в палец.
Так что если медный, отполирован и без соплей, должен выдержать.

хм... грубое моделирование в Ansys дало вот такие результаты
(13ГГц, 1метр, 17х8 мм, 20кВТ)
700 градусов однако...

А какие условия охлаждения, температура окружающей среды, материал волновода, чистота обработки внутренних поверхностей и т. д.?

Такое ощущение, что 20кВт решили рассеять, а не пропустить. Что-то вроде стоячей волны в заглушенном резонаторе. Точно модель настроена на пропускание волны?

Коффициент конвекции задан ко всему телу 10 Вт/квм, на боковых (торцевых) поверхностях задана температура 22 грС, откружающая температура 22, материал волновода медь, шероховатость не учитывалась, режим установившийся.

Попросил совета у тепловика. Поработали на сеткой, добавили радиацию (аказывается при нагревании она вносит всё больший вклад), на торцах изменили ГУ (теперь анализируемый кусок трубы как бы "вырван" из более длинной системы). Ну вот вроде говорит теперь результат очень близок к истине ))
А вот что получилось:

У нас был случай, что в С-диапазоне на мощностях не более 3 кВ из-за плохо уложенной герметезтрующей прокладки сгорела резинка и один работник получил ожог, схватившись за фланец. Это-то все известно. Мнен вот хочется получить совет, как-бы грамотнее продумать систему охлаждения... Хватит ли радиаторов в данном случае..

Вот эта основная ошибка в модели. Это справедливо для разницы температур в 5-10 градусов. При нагревах до 100 и выше надо задавать формулой, которая зависит от типа поверхности и от разности температур.
И често говоря, нормально моделировать такой теплообмен неполучалось, даже в тепловых КАДах. Поэтому рекомендую просто взять воздушную паяльную станцию, немного раскрутить, добавить измеритель мощности на грелке, поставить например 200 ВТ, не очень сильный поток воздуха и подуть внутрь волновода. И термопарой китайского тестера через 15 минут проверить температуру поверхности. Т.е симулировать потери на тепло без включения СВЧ.

Можно конечно пересчитать в ПО Ansys CFX с учётом вашего замечания.... но есть мнение что результаты не будут отличаться болеьше чем 15-20%.


Вот и пробуйте моделить в CFX используя для охлаждения воздушный обдув..

А смысл считать, если неизветсны ни СВЧ, ни тепловые параметры волноводов у автора темы? Если бы хотя бы промеряли затухание реального волновода, можно было бы прикинуть тепловую нагрузку. А то ведь при 20 Квт каждый 0.1 дб на 100 м приводят или к реализуемости, или к нереализуемости задачи. А если автор еще и сам волноводы будет пытаться делать (что возможно следует из описания технологии)
то тут вообще полная неизвестность, особенно в процессах старения внутренней поверхности волновода под тепловой нагрузкой.
А вот как моделировать в Ansys CFX теплопотоки с учетом конвективных тепловых нагрузок- очень интересно. Вполть до того, что надо как то задать направления воздушных потоков- у нас в реале наблюдалась механическая деформация волноводов в связи с неравномерным отводом тепла с горизонтальных и вертикальных стенок волновода. Мы пытались отдать подобную задачу на аутсорс гидроаэродинамикам для рассчетов на Abaques CAE CFD, но пока удовлетворительного согласования с реалом недостигли. Поэтому строительный фен с ЛАТРом и термопары- основной инструмент тепловых измерений.
Про вопросы с нелинейностью потерь в волноводах с ростом температуры- пока скоромно промолчим. Хотя там вопросов по гальваническому покрытию и методикам обработки внутренностей труб- тоже выше крыши.

Здравствуйте!
Любые Ваши варианты моделей готовы оценить (анализ, оптимизация) с точки зрения тепла и деформаций в ПО ANSYS.
Наши ресурсы cae-expert.ru cae-club.ru
Обращайтесь, будем рады помочь.

у нас было 25 кВт в Х-диапазоне, но скважность 4, зато волновод 10х23. Про то, что волновод очень сильно грелся не слышал. Соответственно даже если х4, то не должно быть 700 градусов, тем более, что у Вас волновод большим сечением. Зато у нас, если пропадал поддув воздуха, тут же все пробивало (но опять таки волновод у Вас больше). Тем не менее, от внешней атмосферы изолироваться необходимо 100%, и воздух осушать тоже. Соответственно точно необходимы "гермовставки", точно необходима "лапша" (контактные пластины) с резинками, фланцы с проточками под резинки.
Что до охлаждения, то проще спросите у разработчиков Вашего оконечного СВЧ-усилителя. Они то его настраивают и испытывают, соответственно знают: греется волновод, или нет.

Тепловой расчёт был скорректирован (смотрите вторую картинку) и получилось в районе 370 градусов С. Расчёт был произведёт для прямоугольной трубы 17*8 мм.

зачем считать 8х17 если волновод будет 12,5х28? Можно еще меньшее сечение посчитать - температура будет еще больше. На миллиметрах и при 100 Вт ощутимо греется волновод. Скин-слой уменьшается, сечение уменьшается, площадь охлаждения уменьшается, соответственно тепловыделение увеличивается по квадрату, а то и больше (про квадрат я могу и ошибаться, нет под рукой справочника, чтобы посмотреть точно).
Я как раз пытался привести свои опытные данные к еще большему сечению волновода (12,5х28), а не говорил, что на 8х17 будет какая-то другая величина.