微波加热水的模拟计算
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燕 工 工 艺
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工业加热 第４ ０卷２ １ 年第 ２期 ０１
微波加热水的模拟计算
曹盈盈 ，李建锡 ，郑振 中 ，张 平２
（．昆明理工大学 １ 材料科学 与工程学 院，云南 昆 明 ６ ０ ９ ；２ ５ ０ ３ ．天通控股 股份有限公司，浙江 海宁 ３４０ ） １４ ０
自 １４ ９ ７年美 国雷声公司发 明微波炉以来，微波技术
热温度，℃；Ｔ为环境空气温度，初始温度设定为 ２ ｏ ２℃； Ｐ 为功率 ，ｗ 。
得到广泛应用， ｅｄ ａｉ Ｇ ｅｉ ｌ 等利用 Ａ ＹＳ ｐｌ ＮＳ 软件仿真了转盘 对微波加热均匀性 的影响； ｈ ｕＺ ｅｇ等用解析方法从理 Ｓ ｏ －ｈｎ
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摘要 ：微波加 热物料的模拟最重要的是边界条件 的合理设 置 ，其 中最关键是馈 口电磁场参 数的设 定 ，如馈 口处 电场 强度 、磁场强 度 或功率的设定 。对微波炉加热水进行模 拟研究 ，计算出 电场强度， 再利用加热水 的实验验证其 正确性 。实验和模拟的结果吻合较好 ， 这对工业用微波炉 的研究将具有 重要 的借 鉴意义 。 关键词 ：微波 ；模 拟；电磁 场 中图分类号 ：Ｔ ２ ． Ｍ９ ４７ ６ 文献标志码 ：Ａ 文章编号 ：１０ —６ ９２ １）２０ ５ —３ ０ ２１３ （０ １ｏ －０ ２０
物料 单位体积的功率 由式 （ ）给 出 ３ ｐ（，Ｙ ，ｔ＝— ∞ ０”Ｅ ｘ ，ｚ ） ｓ １ｌ １ ￡ 所以式 （ ）变为 ３ （） ３
于水的介电常数随微波频 率及温度变化的数据 比较完整，
所 以本 文选用水 作为加载介质 来计算 出微波炉 的电场强 度 和吸收功 率的精确值 ，从而 可以推算 出其 微波激励 源 的振幅值＿ ］ １。 ４
温过程 ，计 算热量传导损失，公式 （）变为 １
ｐ ： 一 ｃ ＋Ｊ（，Ｙ ，ｆ ｃ ｐ ｐ ＋ Ｐ ，Ｚ ） ｐ 【， ， Ｉ （） ２
程 中食 品内的冷点和热点分布；Ｓｎｂｒ ｕｄｅ ｇ等用 Ｆ Ｔ Ｄ Ｄ方法
模拟 了微波加热过程 ，但 目前仍有许多 问题 尚待解决 。 在 微波处 理材料领域 中，材料 的很多 重要的参数 决 定了试样 中微波场的分布以及试样对微波的吸收能力， 由
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由式 （ ）可见，水 的升温速率取决于单位体积 内的 １ 介质 损耗或功率 吸收值及水 的散热 。通过研究水 自然降
论上研究 了矩形微波加热器 内多层介质中的功率分布； ｏ Ｎｔ ｔ
等用 ＭＲ ｌ技术和光纤测温法测量了微波炉 内样品的温度 分布；Ｐｎ ｉ等用计算机可视 系统研究了微波消毒处理 过 ａｄｔ
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工业加热 第４ ０卷２ １ 年第 ２期 ０１
微波加热水的模拟计算
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自 １４ ９ ７年美 国雷声公司发 明微波炉以来，微波技术
热温度，℃；Ｔ为环境空气温度，初始温度设定为 ２ ｏ ２℃； Ｐ 为功率 ，ｗ 。
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物料 单位体积的功率 由式 （ ）给 出 ３ ｐ（，Ｙ ，ｔ＝— ∞ ０”Ｅ ｘ ，ｚ ） ｓ １ｌ １ ￡ 所以式 （ ）变为 ３ （） ３
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由式 （ ）可见，水 的升温速率取决于单位体积 内的 １ 介质 损耗或功率 吸收值及水 的散热 。通过研究水 自然降
论上研究 了矩形微波加热器 内多层介质中的功率分布； ｏ Ｎｔ ｔ
等用 ＭＲ ｌ技术和光纤测温法测量了微波炉 内样品的温度 分布；Ｐｎ ｉ等用计算机可视 系统研究了微波消毒处理 过 ａｄｔ