微波爐加熱效應仿真分析(編輯修改稿)
2025-07-27 11:59 本頁面
【文章內容簡介】 波爐仿真，基于此，再仿真帶有金屬材料的容器放在微波爐中，得出數(shù)據(jù)，進行計算和分析。第1部分 微波加熱的仿真 微波爐空腔的仿真圖1 微波爐結構示意圖圖1為微波爐結構示意圖，其中Cavity（爐腔）是一個長方體，利用Ansoft HFSS軟件仿真時，可以簡化成一個長方體，其尺寸為：長340mm、寬330mm、高230mm，在仿真時可以用一個長的立方體box作為模型。圖中Coupling window（耦合爐門）采用抗流密封裝置，使得微波爐在爐門關閉的時候，微波不能從微波爐內竄出來，因此，相對于微波來說，微波爐是密閉的。因此在仿真時微波爐爐壁的六個面中，除了饋微波源的面，其余五個面都是用理想導體來模擬，這五個面設置為Perfect conductor（理想導體）。而圖中waveguide（波導）是將傳輸微波能量從微波源傳輸?shù)綘t內，這個源可以簡化成在爐壁上畫一塊矩形片，即在仿真時，先在二維界面畫一個Rectangle，然后設置為Wave port，此時它相當于一個輸入電磁波的口。用作源的Rectangle要從爐壁中剪切下來，因為這個源是用作端口，并將其復制 ，最后粘貼上。 建立仿真模型1. 創(chuàng)建新的工程 運行Ansoft HFSS ，點擊菜單欄中的Project 新建一個工程取名為Microwave oven，如圖2。圖2 創(chuàng)建工程2. 選擇求解類型 選擇菜單欄中的HFSS→Solution Type，然后選擇Driven Modal，如圖3，單擊OK。圖3 選擇求解類型3. 選擇模型單位 選擇菜單欄中的3D Modeler→Units，然后選擇mm，如圖4，單擊OK。圖4 設置單位4. 創(chuàng)建微波爐爐腔模型 （1）經過測量和計算，確定微波爐爐腔模型的起始值和尺寸。 微波爐爐腔尺寸ovenxyzBase vertex170mm165mm0Size340mm330mm230mm（2）選擇菜單欄中的draw→box，此時起始坐標輸入欄出現(xiàn)在頁面右下角，輸入坐標，如圖5。按回車鍵后在窗口的右下角出現(xiàn)尺寸輸入欄，根據(jù)微波爐的起始值輸入數(shù)據(jù)如圖6，再按回車鍵繪圖界面出現(xiàn)所繪制的長方體并彈出一個窗口，如圖7。圖5 輸入起始坐標圖6 輸入尺寸圖7 長方體命令窗口 同時，還可以用鼠標在繪圖界面直接按照微波爐的尺寸確立三個點，來確定這個長方體，其中，第一個點定義矩形的起始點，第二個點確定矩形的長和寬，第三個點確定長方體的高度。（3） 選擇窗口中的Attribute,更改性質。在Name行更改名字為oven，Material行選擇材料為vacuum，Color行選擇顏色為藍色，Transparent行選擇透明度為0，如圖8，單擊確定。圖8 長方體性質窗口（4） 此時，由于畫出的長方體尺寸太大，頁面不能夠顯示出整個長方體。為使整個長方體顯示出來，選擇菜單欄中的View→Fit all→All views。5. 創(chuàng)建微波爐爐門模型 （1）經過測量和計算，確定微波爐爐門模型的起始值和尺寸。 微波爐爐門尺寸OvenWallxyzStart point170165230Size無330230 （2）選擇菜單欄中的Draw→Rectangle，此時起始坐標輸入欄出現(xiàn)在頁面右下角，輸入坐標。按回車鍵后在窗口的右下角出現(xiàn)尺寸輸入欄，根據(jù)微波爐爐門的起始值輸入數(shù)據(jù)，在按回車鍵繪圖界面出現(xiàn)所繪制的長方體并彈出一個窗口，如圖9。圖9 OvenWall命令窗口 同時，還可以選擇菜單欄中的3D Modeler→Grid Plane，然后選擇YZ，再用鼠標在繪圖界面直接按照微波爐爐門的尺寸確立兩個點，來確定這個長方體，其中，第一個點定義矩形的起始點，第二個點確定矩形的長和寬。 （3）選擇窗口中的Attribute,更改性質。在Name行更改名字為OvenWall，Color行選擇顏色為藍色，Transparent行選擇透明度為0，如圖10，單擊確定。圖10 OvenWall性質窗口6. 創(chuàng)建微波源模型 （1）經過測量和計算，確定微波源模型的起始值和尺寸。 微波源尺寸WaveportlxyzStart point1708075Size無8080 （2）選擇菜單欄中的Draw→Rectangle，此時起始坐標輸入欄出現(xiàn)在頁面右下角，輸入坐標。按回車鍵后在窗口的右下角出現(xiàn)尺寸輸入欄，根據(jù)微波爐爐門的起始值輸入數(shù)據(jù)，在按回車鍵繪圖界面出現(xiàn)所繪制的長方體并彈出一個窗口，如圖11。圖11 Waveport命令窗口 同時，還可以選擇菜單欄中的3D Modeler→Grid Plane，然后選擇YZ，再用鼠標在繪圖界面直接按照微波爐爐門的尺寸確立兩個點，來確定這個長方體，其中，第一個點定義矩形的起始點，第二個點確定矩
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