可调腔体微波加热器的加热效率及均匀性研究

发布时间：2021-12-11 15:09

　　节能减排、绿色可再生等要求促进了电能利用设备的发展。微波加热能够直接把微波场能量作用于被加热物体上,从而具有速度快、可控性强、加热效率高等诸多优点,已经广泛运用在冶金、农产品干燥、化工以及特殊材料制备等诸多领域。微波反应腔是微波加热的关键设备,不同的微波反应腔将会带来不同的加热效率和均匀性。设计合理的微波反应腔能够极大提高微波加热的效率和均匀性。本文在分析微波反应腔相关理论的基础上,设计了一款十字形可调腔体微波反应腔;利用高频电磁场仿真软件High Frequency Structure Simulator（HFSS）研究了馈口和可调腔体壁对加热效率和均匀性的影响,并进行了优化。主要工作如下:（1）综合分析了电磁场理论、微波传输及谐振理论、微波反应腔组件、微波加热的相关原理及特点,并在分析微波反应腔设计理论的基础上,初步设计了一款十字形腔体壁可调节的微波反应腔;（2）详细介绍了利用HFSS对微波反应腔进行建模的过程,利用HFSS研究了微波加热器馈口长度、馈口位置、单个腔体壁、两个腔体壁（包括对面和邻面）、四个腔体壁等设计参数对微波加热器加热效率的影响。研究结果显示:不同的加热物料,应设... 

【文章来源】：云南师范大学云南省

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

矩形波导

磁控管

第2章微波加热器结构及理论基础14图2.6微波与物理作用特性2.4.1微波吸收体微波吸收体是物料对于微波能有较好的吸收能力[42]，能将电磁能有效转化为热能，在我们日常加热中，水存在于各类加热物料中，是良好的吸收体。2.4.2微波透射体微波透射体在微波加热器中常常扮演者载体的角色，在冶金、干燥、还原、煅烧、氧化等方面，起着十分重要的作用，一般情况下，在300MHz300GHz频率范围内，透波材料′值为1到4之间，介电损耗tanδ为0.001到0.01之间比较合适，能有较好的透射性能和较小的介电损耗[43]。本研究使用的载体为陶瓷，就是一种良好的微波透射体，此外常用的有效载体，例如：玻璃。2.4.3微波反射体在微波加热器中微波反射体常常扮演着腔体的角色，它表现出反射微波的性能，能有效的隔绝微波能向外辐射带来的对人及其他物体的影响。金属是一种常见又常用的微波反射体。2.5加热器的选择2.5.1频率的选定在微波加热中，工作频率的选定主要取决于下面几个因素：

【参考文献】：
期刊论文
[1]纺锤状ZnO/还原氧化石墨烯异质结构及其微波吸收性能[J]. 贺军哲,孙新,疏金成,杨轩,曹茂盛.  表面技术. 2020(02)
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[3]微波联合热风干燥方式对松茸干燥品质影响研究[J]. 于海明,金中波,张雪峰,秦春兰,李海源,王汉羊.  中国农机化学报. 2020(01)
[4]微波联合热风干燥生姜片工艺优化[J]. 岑顺友,刘晓燕,任飞,马立志,谢丹,宋明发.  中国调味品. 2020(01)
[5]木材微波处理技术与应用进展[J]. 徐恩光,林兰英,李善明,彭立民,周永东,傅峰.  木材工业. 2020(01)
[6]病死畜禽高效微波灭菌机的设计与研制[J]. 杨昂超,陈朝旭.  现代农业装备. 2019(06)
[7]微波热处理温度对尾矿微晶玻璃晶化过程及性能的影响[J]. 李红霞,李保卫,邓磊波,徐鹏飞,刘中兴.  材料导报. 2019(20)
[8]真空微波电子器件的发展态势与前途[J]. 张兆镗.  真空电子技术. 2019(03)
[9]锡石多金属硫化矿微波助磨研究[J]. 白立记,苏秀娟,何春林,马少健.  矿产保护与利用. 2019(01)
[10]喷雾干燥结合微波煅烧氢还原法制备微米级球形钼粉[J]. 赵盘巢,易伟,陈家林.  稀有金属材料与工程. 2017(10)

博士论文
[1]微波加热解冻的最优控制[D]. 廖玉梅.贵州大学 2019

硕士论文
[1]圆柱形微波化学反应器的优化设计研究[D]. 张瑾.昆明理工大学 2017
[2]圆柱形微波加热器的效率及均匀性仿真优化研究[D]. 曹湘琪.云南师范大学 2015
[3]微波炉电磁仿真与优化设计[D]. 杨先玮.电子科技大学 2008
[4]微波炉腔体电磁场分布仿真及尺寸结构优化设计[D]. 巨汉基.电子科技大学 2008



本文编号：3534899