摘要：微波加热作为一种新兴的加热方法,有传统加热无法比拟的优势,被广泛应用于烧结材料等多个领域。但由于微波对烧结物料的作用机理,尤其对微波加热过程的动态仿真和优化设计的系统研究尚不明确,限制了微波烧结技术在更大范围内的推广应用。文章通过对微波谐振腔的仿真研究,计算出高温层和保温层物料在微波谐振腔内的电磁场和温度场分布,分析了物料及高温层、保温层在微波加热过程中温度以及电磁场的动态变化情况,不同烧结位置对微波加热效率及均匀性的影响。通过掌握微波烧结腔中的场分布情况,分析并找出合适的样品烧结位置,取得了更好的烧结效果。

摘要：实际工作中的磁控管输出微波的功率,相位和频率均是不稳定的.本文采用有限元(FEM)计算方法,结合蛙跳技术首次模拟了考虑磁控管不稳定性时微波对矩形谐振腔中徳拜介质的加热.结果表明,磁控管的不稳定性会严重影响到微波对矩形谐振腔体中徳拜介质的加热,尤其是被加热的介质物理尺寸较小的时候这种影响更为明显.磁控管的不稳定性还会影响到微波加热的可重复性,因此在设计微波化学反应器,计算以磁控管作为微波源的微波加热时必须要考虑磁控管的不稳定性.本文建议在研究微波化学反应机理时采用稳定性更好的固态源.

摘要：针对微波辅助加热情况下气固热耦合及气固反应应用,设计了一种利用微波加热多孔固体介质(碳化硅)来间接加热气体的气固耦合模型,并利用有限元仿真软件进行建模。通过对电磁场、流体传热场、自由和多孔介质这3个物理场的耦合仿真,验证了此气固耦合模型的准确性和可行性;分析了该模型在不同石英管半径、不同多孔介质孔隙率和不同气体流速情况下的S参数和加热情况。结果表明,当碳化硅的孔隙率为0.5,石英管的半径为20 mm时,微波转换效率最高,微波能量利用率达到90%以上。