考虑频率波动的微波加热数值模拟模型

• 作者: 易正凯 程裕东 金银哲
• 来源期刊: 微波学报
• 关键词: 多物理场模型 微波加热 频率波动 磁控管 均匀性 数值模拟
• 年，卷（期）: 2020,（5）
• 所属期刊栏目: 学术论文与技术报告
• 页码范围: 92-98
• 页数: 7页
• 语种: 中文
• DOI: 10.14183/j.cnki.1005-6122.202005019

摘要

家用微波炉内磁控管的频率会有波动,且难以测定.为考查微波频率波动对样品温度分布的影响,获得更加精确的仿真结果,研究假设家用微波炉的频率以2.45 GHz为中心波动,并对不同波动范围的频率(2.44～2.46 GHz,2.43～2.47 GHz,2.41 ～ 2.49 GHz)与单个频率(2.45 GHz)的基于有限元模型的仿真结果与实验结果进行了比较分析.实验对象是放置于微波炉内加热60 s的土豆泥.对于不同的频率范围分布,每隔0.005 GHz计算一次电磁功率密度,并根据余弦分布对它们进行加权平均,最后将电磁功率作为热源加热土豆泥.模拟结果分别与用热成像仪和光纤热电偶测定的土豆泥表面温度分布和各部位瞬时温度的实验值进行比较.结果 显示频率波动范围在2.44～ 2.46 GHz预测的温度场与实验值有较好的一致性;而在2.41 ～2.49 GHz范围内,温度分布的均匀性最好.该模型也可为指导微波食品的开发提供理论依据.