微波热解炭化炉谐振腔的设计与仿真

发布时间：2021-08-15 02:27

　　谐振腔的设计是微波热解炭化炉设计中最重要的环节,其中馈口的数目和分布方式对腔体中电磁场的分布具有较大的影响。基于微波技术波导理论,针对单馈口、两馈口和四馈口3种激励方式提出5种分布方案;采用矢量分析法对腔体中电磁场分布进行理论分析;借助HFSS仿真软件,仿真不同方案腔体内电磁场的分布,得到多馈口激励的最佳分布方案,为微波热解炭化炉谐振腔的优化设计提供了基础。 

【文章来源】：大连工业大学学报. 2018,37(03)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

图１谐振腔仿真模型Ｆｉｇ．１Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆｒｅｓｏｎａｔｏｒｃａｖｉｔｙ

放置待加热处理的有机质废弃物，尺寸为３００ｍｍ×３００ｍｍ×５０ｍｍ。建模时假设谐振腔的横截面形状和媒质特性沿ｚ轴不变化，即具有轴向均匀性，避免横截面形状和媒质对腔体内部场强产生影响。图１谐振腔仿真模型Ｆｉｇ．１Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆｒｅｓｏｎａｔｏｒｃａｖｉｔｙ２馈口布置方案设计理论２．１微波技术波导理论标准矩形波导的基本宽度和基本高度比为１∶２，即波导口的横截面有短边和长边之分，则馈口在腔体侧面布置时有两种基本形式，如图２所图２馈口的两种分布形式Ｆｉｇ．２Ｔｗｏｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｆｏｒｍｓｏｆｆｅｅｄ０３２大连工业大学学报第３７卷

示。将长边与水平面平行的分布形式定义为Ｅ型，将短边与水平面平行的分布形式定义为Ｈ型。则Ｅ－Ｅ型为两个Ｅ型分布的馈口对称分布，Ｈ－Ｈ型为两个Ｈ型分布的馈口对称分布，Ｅ－Ｈ型为一个Ｅ型分布的馈口与一个Ｈ型分布的馈口对称分布。微波作为一种电磁波，在传输过程中，电场和磁场同时存在，且位于相互垂直的两个平面内，如图３所示。图３沿ｚ轴传播的电磁波传播示意图Ｆｉｇ．３Ｄｉａｇｒａｍｏｆｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｗａｖｅｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎａｌｏｎｇｚａｘｉｓ对于图１所示的矩形微波谐振腔，根据微波技术波导理论可知，在谐振腔中能建立ＴＥ模和ＴＭ模两个系列的电磁场［１６］。研究多馈口分布位置和布置形式的不同对腔内场分布的影响，即电场和磁场、不同模式的波之间的相互干涉。单馈口采用不同角度放置时，谐振腔内电压驻波比与物料表面电场分布情况都不同，而当馈口采用Ｅ型分布和Ｈ型分布时，腔体内电压驻波比最接近１，即发射系数最小，不同模式的波之间的干扰最小［１７］。因此，Ｅ型分布和Ｈ型分布有着重要的研究价值，本实验以这两种分布作为研究基础。２．２矢量运算规则矢量运算如图４所示。在图４（ａ）中，Ｅ和Ｈ同一方向，两者之间相互叠加，得到Ｃ＝Ｅ＋Ｈ，结果为Ｃ＝Ｅ－Ｈ，在数值上将小于两者原来的数值大小；图４（ｂ）中，Ｅ和Ｈ之间有一角度α，且０＜α＜９０°，结果为Ｃ＝Ｅｃｏｓα－Ｈ，Ｅ和Ｈ之间依然存在抵消；图

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3343655