導電粒子對微波腔內電磁場分布影響的研究.pdf

1、微波干燥不同于傳統(tǒng)的干燥方法，其由內向外獨特的干燥特點表現(xiàn)出干燥速度快，尤其在干燥后期可以解決常規(guī)干燥時間過長的不足，因此，微波干燥被廣泛應用于食品干燥行業(yè)，但微波干燥由于干燥不均勻性而導致產品品質降低是目前微波干燥技術發(fā)展的一大瓶頸。
　　在微波加熱過程中，物料內部的溫度變化與溫度分布非常復雜，其主要取決于物料內的場強及物料的介電特性。由于微波腔內場強分布的不均勻性，以及物料對場強的影響，物料內的場強分布一般是不均勻的。另外，把

2、物料放于微波腔的相同位置，由于物料相對介電常數的不同，其干燥效果也是不同的;即使物料相對介電常數相同，隨著物料濕含量的不同，其加熱效果也不盡相同。在微波加熱過程中，電磁場、物料溫度、物料濕含量、物料介電特性、單位體積吸收的微波功率及微波穿透厚度等參數相互影響、互相耦合導致了微波加熱的不均勻性及解決微波加熱不均勻性問題的困難。
　　本課題針對微波干燥的不均勻性，通過改變微波腔內電磁場的分布來改善微波干燥的不均勻性。提出的方法是將導電

3、粒子置于微波腔內，通過導電粒子對微波的反射來改變微波腔內電磁場的分布，進而來改善微波干燥的均勻性。
　　本論文基于有限元方法，利用COMSOL-Multiphysics軟件從三個方面（導電粒子的位置、大小、數量）來模擬導電粒子對微波腔內電磁場分布的影響。結果表明，如果導電粒子的表面完全被強波入射，導電粒子周圍區(qū)域的電場強度較弱且均勻性較差，則微波腔內電磁場分布的均勻性會得到改善。以此為依據，并進一步研究了運動的導電粒子對微波腔內電