在微波爐發(fā)明至今的幾十年中,從專業(yè)要求極高的物化進(jìn)程到經(jīng)過消費(fèi)者大量實踐的商業(yè)、工業(yè)設(shè)備,微波加熱技術(shù)已經(jīng)涵蓋了廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。盡管微波在加熱領(lǐng)域的發(fā)展態(tài)勢令人振奮,但是這項技術(shù)依賴磁控管的狀況卻一直未曾改變。由于磁控管微波爐只工作在某個單一頻率上,加熱腔內(nèi)無法激發(fā)出更多的諧振模式,始終存在加熱均勻性較差的情況。然而近年來,半導(dǎo)體工業(yè)在大功率微波源方面的應(yīng)用得到了快速的發(fā)展,通過使用頻率高精度可控的固態(tài)微波源為提高微波爐加熱性能開辟了一條新途徑。本論文運(yùn)用多物理場仿真方法對固態(tài)源微波爐的多頻率微波加熱以及微波加熱液體中的溫度分層現(xiàn)象完成了如下工作:1.根據(jù)全固態(tài)微波爐在多物理場仿真軟件COMSOL中建立同比例三維幾何模型,然后從該幾何模型出發(fā),在考慮加熱負(fù)載雞肉的介電和傳熱特性關(guān)于溫度變化的特點下,解決了相關(guān)的材料參數(shù)、邊界條件設(shè)置和最佳網(wǎng)格尺寸計算等問題,建立了電磁-熱耦合仿真模型。2.聯(lián)合所建立的電磁-熱耦合模型與MATLAB控制腳本實現(xiàn)固態(tài)源微波爐多頻率微波加熱仿真,并在2.4-2.5GHZ頻段內(nèi),對不同頻率變化趨勢下的多種頻率速率的微波加熱進(jìn)行了仿真研究并通過實驗驗證了仿真結(jié)果...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題的研究背景與意義
    1.2 固態(tài)微波源在加熱領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀
    1.3 多物理場仿真概述
    1.4 本文內(nèi)容與創(chuàng)新點
第二章 微波加熱相關(guān)理論
    2.1 矩形諧振腔的諧振模式
    2.2 介質(zhì)中的電磁損耗
    2.3 電磁-熱耦合原理
    2.4 本章小結(jié)
第三章 固態(tài)源微波爐多頻率微波加熱仿真
    3.1 構(gòu)建模型
        3.1.1 幾何模型
        3.1.2 模型參數(shù)
        3.1.3 網(wǎng)格劃分
    3.2 COMSOL與 MATLAB聯(lián)合方法實現(xiàn)多頻率加熱
    3.3 仿真結(jié)果與分析
        3.3.1 電場分布
        3.3.2 固定頻率微波加熱
        3.3.3 遞增式頻率速率微波加熱
        3.3.4 遞減式頻率速率微波加熱
    3.4 本章小結(jié)
第四章 固態(tài)源微波爐多頻率微波加熱實驗
    4.1 主要實驗裝置
    4.2 多頻率微波加熱實驗步驟
    4.3 實驗結(jié)果與分析
        4.3.1 固定頻率微波加熱
        4.3.2 遞增式頻率速率多頻率微波加熱
        4.3.3 遞減式頻率速率多頻率微波加熱
    4.4 本章小結(jié)
第五章 微波加熱液體的多物理場研究
    5.1 電磁-流體傳熱耦合原理
    5.2 傳統(tǒng)底部加熱仿真
    5.3 微波加熱仿真
        5.3.1 水的介電溫度特性
        5.3.2 模型構(gòu)建
    5.4 仿真結(jié)果與分析
        5.4.1 傳統(tǒng)底部加熱
        5.4.2 微波加熱
    5.5 微波加熱實驗
    5.6 本章小結(jié)
第六章 全文總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 后期工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果



本文編號：3996671