微波爐加熱效應(yīng)仿真分析-資料下載頁
2025-06-30 11:59本頁面
【正文】 口中的Attribute,更改性質(zhì)。在Name行更改名字為Waveport，Color行選擇顏色為綠色，Transparent行選擇透明度為0，單擊確定。，設(shè)置激勵源 同時選中OvenWall面和Waveport面，選擇菜單欄中的3D Modeler→Boolean→Subtract objects，出現(xiàn)對話框，移動對話框里的內(nèi)容，是Blank Parts下的內(nèi)容為OvenWall，Tool Parts下的內(nèi)容為Waveport，并且備份Waveport，單擊OK。 選擇菜單欄中的Edit→Select→Faces，選中Oven中除OvenWall所在面的其余五個面，選擇菜單欄中的HFSS→Boundaries→Assign→Perfect E，出現(xiàn)對話框，重命名為PerfE1_wall單擊OK。選中OvenWall，單擊菜單欄中的HFSS→Boundaries→Assign→Perfect E，出現(xiàn)對話框，重命名為PerfE1_wall1，單擊ＯＫ。選中Waveport，單擊菜單欄中的HFSS→Excitations→Assign→Wave Port，出現(xiàn)對話框，重命名為Waveport1，單擊OK。 選擇菜單欄中的HFSS→Analysis Setup→Add Solution Setup，出現(xiàn)對話框，重命名（Setup Name）為fq2p4，求解頻率（Solution），Maximum Number of Passes設(shè)為15，Maximum Delta ，單擊確定。 選擇菜單欄中的HFSS→Validation Check，或點(diǎn)擊按鈕，出現(xiàn)對話框，單擊Close。然后選擇菜單欄中的HFSS→Analyze All，或點(diǎn)擊按鈕，進(jìn)行仿真。 仿真結(jié)果分析 選擇菜單欄中的HFSS→Fields→Fields→E→Mag_E，出現(xiàn)對話框，Quantity處選擇Mag_E，In Volume處選擇All，單擊Done，出現(xiàn)立體方向圖，如圖21,。圖21 水中電場強(qiáng)度分布正面圖圖22 水中電場強(qiáng)度分布側(cè)面圖圖23 水中電流矢量分布圖第2部分 微波爐加熱現(xiàn)象的解釋當(dāng)使用微波爐加熱金屬容器內(nèi)的食物時，微波爐內(nèi)會產(chǎn)生火花，這是因為金屬在射頻或微波干燥加工中發(fā)生了放電擊穿，擊穿意味著產(chǎn)生了高頻電弧或放電。高頻放電等離子體正是利用了放電過程，但是干燥卻要避免產(chǎn)生高頻放電，這種高頻放電損耗有用功率，燒焦產(chǎn)品和傳送帶，在烤煙中甚至?xí)a(chǎn)生大面積著火。一般大氣壓下平行平板間在30kV/cm場強(qiáng)下產(chǎn)生擊穿，可是當(dāng)加熱器形狀出現(xiàn)金屬尖角時，可能低于此值，甚至1kV/cm也可能產(chǎn)生擊穿電弧?？紤]到真空加工，因此擊穿應(yīng)研究的氣壓范圍是從1~Pa。高頻放電和微波放電，由于壓力、類型和放電器的不同而產(chǎn)生差異，但考慮他們的共同因素，即電子密度必須滿足放電產(chǎn)生的電子要等于擴(kuò)散到器壁損耗的電子。或者說外高頻電場交給電子的能量，能補(bǔ)償碰撞（包括電力碰撞）損失的能量，這可由連續(xù)性方程描述。與表示所有電子與原子和分子碰撞的總和，表示每秒產(chǎn)生的電荷數(shù)，表示每秒損耗的。是外致電離因素，如宇宙線等造成的電離率。在13~4000Pa的壓力下，也就是在假定電子振蕩自由域遠(yuǎn)小于容器尺寸，碰撞頻率甚大于工作頻率，主要的損耗是電荷向器壁的擴(kuò)散，空間負(fù)荷很小，電子密度不是很大時，連續(xù)性方程變?yōu)槭敲總€電子的電離率，是電子擴(kuò)散系數(shù)，由此可得到擴(kuò)散控制的擊穿放電條件，即，對一個平行平板電極的簡單情形，坐標(biāo)原點(diǎn)在間隙的中間，當(dāng)處為零，可得上式的解擊穿放電時，可認(rèn)為變得很大，此時應(yīng)有0，即或 下標(biāo)表示擊穿時的量，稱為特征擴(kuò)散長度，對一個圓柱腔，半徑為，高為，特征擴(kuò)散長度表示了擊穿時，每個電子的電離率。高頻和微波加熱很少用于液體流動區(qū)間的干燥，這一般由常規(guī)加熱去做。常熟干燥速率區(qū)間是常規(guī)與微波干燥都在使用的范圍。而下降干燥速率區(qū)間則是微波加熱唯一使用的范圍。此時材料中一些殘留的自由水和疏松的束縛水可在微波加熱中快速排出，其限制是材料內(nèi)部所能忍受的最大蒸汽壓力。對一些高密度、少孔、易碎材料、過度的微波能量吸收，造成內(nèi)部水分的沸騰，極高的內(nèi)部蒸汽壓會使材料爆裂或損壞，但是某些食品膨化過程又正利用了這一點(diǎn)，制成了松脆可口的食品。但干燥時間達(dá)到干燥期的末端，材料中只留下結(jié)合較緊的束縛水或結(jié)晶水，這些束縛水峰不在微波范圍，微波加熱去除它們極為困難，代之而來的是不均勻加熱。材料的某些區(qū)域由于過熱會有溫度的劇烈上升。當(dāng)使用微波爐加熱雞蛋時，容易發(fā)生爆炸。這是因為雞蛋的蛋白和蛋黃含有大量的水分，水是極性分子，極易吸收微波。加熱時，完整的蛋殼就像一個封閉的容器，蛋殼內(nèi)氣體不流通，雞蛋加熱產(chǎn)生的熱量不容易散發(fā)。而且雞蛋黃中不僅僅含有水分，還有脂肪，以及一些類似于結(jié)締組織的物質(zhì)，而脂肪在微波中加熱速度非?？?，結(jié)締組織則受熱較慢，脂肪和水分受熱膨脹后，受到結(jié)締組織的束縛，當(dāng)膨脹過于猛烈，結(jié)締組織束縛不住時，結(jié)締組織斷裂，發(fā)生爆炸。蛋殼內(nèi)的空氣也受熱膨脹，水分變成水蒸氣，使容器內(nèi)壓力過高，也是引發(fā)爆炸的原因
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