導(dǎo)電粒子對(duì)微波腔內(nèi)電磁場分布影響的研究.pdf

1、微波干燥不同于傳統(tǒng)的干燥方法，其由內(nèi)向外獨(dú)特的干燥特點(diǎn)表現(xiàn)出干燥速度快，尤其在干燥后期可以解決常規(guī)干燥時(shí)間過長的不足，因此，微波干燥被廣泛應(yīng)用于食品干燥行業(yè)，但微波干燥由于干燥不均勻性而導(dǎo)致產(chǎn)品品質(zhì)降低是目前微波干燥技術(shù)發(fā)展的一大瓶頸。
　　在微波加熱過程中，物料內(nèi)部的溫度變化與溫度分布非常復(fù)雜，其主要取決于物料內(nèi)的場強(qiáng)及物料的介電特性。由于微波腔內(nèi)場強(qiáng)分布的不均勻性，以及物料對(duì)場強(qiáng)的影響，物料內(nèi)的場強(qiáng)分布一般是不均勻的。另外，把

2、物料放于微波腔的相同位置，由于物料相對(duì)介電常數(shù)的不同，其干燥效果也是不同的;即使物料相對(duì)介電常數(shù)相同，隨著物料濕含量的不同，其加熱效果也不盡相同。在微波加熱過程中，電磁場、物料溫度、物料濕含量、物料介電特性、單位體積吸收的微波功率及微波穿透厚度等參數(shù)相互影響、互相耦合導(dǎo)致了微波加熱的不均勻性及解決微波加熱不均勻性問題的困難。
　　本課題針對(duì)微波干燥的不均勻性，通過改變微波腔內(nèi)電磁場的分布來改善微波干燥的不均勻性。提出的方法是將導(dǎo)電

3、粒子置于微波腔內(nèi)，通過導(dǎo)電粒子對(duì)微波的反射來改變微波腔內(nèi)電磁場的分布，進(jìn)而來改善微波干燥的均勻性。
　　本論文基于有限元方法，利用COMSOL-Multiphysics軟件從三個(gè)方面（導(dǎo)電粒子的位置、大小、數(shù)量）來模擬導(dǎo)電粒子對(duì)微波腔內(nèi)電磁場分布的影響。結(jié)果表明，如果導(dǎo)電粒子的表面完全被強(qiáng)波入射，導(dǎo)電粒子周圍區(qū)域的電場強(qiáng)度較弱且均勻性較差，則微波腔內(nèi)電磁場分布的均勻性會(huì)得到改善。以此為依據(jù)，并進(jìn)一步研究了運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)電粒子對(duì)微波腔內(nèi)電