微波加熱中溫度分布的數值模擬研究.pdf

1、微波加熱具有加熱時間短，控制及時，清潔衛(wèi)生等優(yōu)點，廣泛用于生活和生產實際中。但人們對微波加熱技術的研究較少，絕大部分加熱控制還依賴于“經驗估計”。
　　本文主要開展微波加熱的數值模擬研究，分為以下幾個部分：
　　一、陶瓷微波加熱過程的數值模擬
　　陶瓷材料結構導致其溫度升高時會對周圍的電磁場產生影響，因此加熱過程可描述為熱傳導方程和Maxwell方程的耦合系統(tǒng)。論文通過引入時間壓縮因子，數值求解耦合方程，模擬了微波加熱

2、陶瓷的溫度分布過程。通過對結果的分析，對陶瓷加熱中避免熱失控產生提出了微波功率和加熱時間上的建議。
　　二、秸稈料包微波加熱過程的數值模擬
　　利用微波對秸稈進行加熱干燥可便于運輸和儲存。論文主要對秸稈包微波加熱過程的升溫特性進行了理論研究和數值模擬。與陶瓷不同，秸稈溫度的升高不會引起磁場的變化。論文在利用Lambert定律對內熱源項進行簡化基礎上，求得了熱傳導方程第二邊值問題的解析解和數值解，并利用Matlab軟件模擬其溫

3、度分布情況。通過分析，我們對秸稈的加熱時間和尺寸選擇提出建議。
　　三、秸稈料包微波均勻加熱干燥過程的控制
　　秸稈在加熱過程中會出現加熱不均勻現象。該部分我們設計了溫度反饋切換系統(tǒng)，通過開關控制加熱過程，對秸稈進行均勻加熱，將秸稈包的溫度控制在干燥階段的溫度范圍內，從而實現充分干燥的目的，同時又能節(jié)省能源。
　　進一步我們討論了均勻加熱過程的控制模型和帶記憶的分數階模型。為此對該模型的簡化模型——帶有非瞬時脈沖的分數