新型雙頻微波爐均勻性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-26 07:40
在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天,人們對(duì)于生活質(zhì)量的追求愈發(fā)強(qiáng)烈,對(duì)食物被加熱的均勻性和加熱時(shí)間的長(zhǎng)短產(chǎn)生了更高的要求,在加熱食物的時(shí)候更加希望時(shí)間短、耗能少、效率高,所以微波爐被使用的頻率也越來越高,幾乎成為了每個(gè)家庭廚房中不可或缺的組成部分。目前在市面上家用微波爐品牌雖多,但它們的加熱原理幾乎一樣,運(yùn)用中心頻率為2450MHz的單個(gè)連續(xù)波磁控管作為微波源,不同廠家的產(chǎn)品在頻率指標(biāo)上略有浮動(dòng)。然而,受到家用微波爐結(jié)構(gòu)、模式攪拌器的設(shè)計(jì)方式以及負(fù)載本身的大小、形狀、成分等諸多因素的影響,場(chǎng)在空間中的分布難以達(dá)到理想狀態(tài),能量容易集中分布在幾個(gè)特定區(qū)域,由此產(chǎn)生食物局部過熱現(xiàn)象。本文基于現(xiàn)有微波爐微波源放置方式,提出一種工程上較易實(shí)現(xiàn)的雙源饋入雙頻微波的家用微波爐模型構(gòu)想,即采用頻率不同的兩個(gè)微波源同時(shí)工作,并研究了對(duì)均勻性產(chǎn)生影響的因素。本文的設(shè)計(jì)將采用兩個(gè)功率更低的磁控管,以便充分利用家用電源的額定功率,增加了爐腔內(nèi)的功率密度,使得加熱時(shí)間縮短,加熱效率顯著提升。文中采用的兩個(gè)微波源的頻率均在2450MHz附近,但是二者頻率并不相同,頻率差值在10-50MHz之間,并且分析了雙饋源的兩種饋口...
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
矩形諧振腔
電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文14()()()()221,,sincoscos1,,cossincos,,coscossin,,xmcymczmxmpmnpHxyzHxyzkalablnpmnpHxyzHxyzkblablmnpHxyzHxyzablExyz===()()22cossinsin,,sincossin,,0mcymczjnmnpHxyzkbabljmmnpExyzHxyzkaablExyz===(2-4)我們根據(jù)上面場(chǎng)分量的表達(dá)式中可以知道,m、n、p分別表示在x方向上、y方向上、z方向上的半個(gè)駐波的駐波個(gè)數(shù),不同的電磁場(chǎng)分布可以由不同的m、n、p組合而成[47]。同時(shí),電場(chǎng)強(qiáng)度以及磁場(chǎng)強(qiáng)度各自的場(chǎng)分量存在90°的相位差。2.4微擾理論諧振腔的諧振頻率較為敏感,很容易發(fā)生波動(dòng),內(nèi)部所填充的介質(zhì)、腔體的形狀尺寸、電磁波的振蕩模式等諸多因素都會(huì)令其發(fā)生變化。當(dāng)我們需要變動(dòng)諧振頻率,尤其是要進(jìn)行微調(diào)時(shí),一般采用金屬材質(zhì)的調(diào)諧螺釘、放入介質(zhì)或者使腔體發(fā)生小的物理形變這三種方法,這三種方法將會(huì)微微破壞現(xiàn)有的場(chǎng)分布,從而帶動(dòng)諧振頻率產(chǎn)生波動(dòng)。經(jīng)常接觸到的微擾分為腔壁微擾和介質(zhì)微擾兩類[48]。2.4.1腔壁微擾腔壁微擾是指腔體本身形成了微小的物理形變,但是腔體內(nèi)填充的介質(zhì)依然保持原有的物理特性。如圖2-4所示,可以形象的描述腔壁微擾。(a)(b)圖2-4腔壁微擾示意圖
電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文16如下圖2-5(a)所示;二是空間中絕大部分區(qū)域的介質(zhì)系數(shù)保持不變,只有一個(gè)很小區(qū)域V的介質(zhì)常數(shù)發(fā)生變化,如下圖2-5(b)所示。這兩種情況都可以導(dǎo)致內(nèi)部場(chǎng)分布和諧振頻率產(chǎn)生改變。(a)(b)圖2-5介質(zhì)微擾。(a)大體積小介質(zhì)常數(shù);(b)小體積大介質(zhì)常數(shù)微擾發(fā)生前的Maxwell方程組和此時(shí)的邊界條件為:000000EjHHjEnE===(2-10)微擾發(fā)生后的Maxwell方程組和邊界條件變?yōu)椋?)()0EjHHjEnE=+=+=壬(2-11)對(duì)微擾前后的兩個(gè)方程組展開合并計(jì)算可得:()()000000VVEEHHdVEEHHdV+=+(2-12)在運(yùn)用上述公式時(shí),一般需要做恰當(dāng)?shù)慕铺幚。?duì)于介質(zhì)微擾的第一種情形,只要、非常小,那么就能夠取0EE,0HH等式左邊的0,即得:()()2200022000VVEHdVEHdV++(2-13)對(duì)于介質(zhì)微擾的第二種情形,即有公式:
本文編號(hào):3000736
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
矩形諧振腔
電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文14()()()()221,,sincoscos1,,cossincos,,coscossin,,xmcymczmxmpmnpHxyzHxyzkalablnpmnpHxyzHxyzkblablmnpHxyzHxyzablExyz===()()22cossinsin,,sincossin,,0mcymczjnmnpHxyzkbabljmmnpExyzHxyzkaablExyz===(2-4)我們根據(jù)上面場(chǎng)分量的表達(dá)式中可以知道,m、n、p分別表示在x方向上、y方向上、z方向上的半個(gè)駐波的駐波個(gè)數(shù),不同的電磁場(chǎng)分布可以由不同的m、n、p組合而成[47]。同時(shí),電場(chǎng)強(qiáng)度以及磁場(chǎng)強(qiáng)度各自的場(chǎng)分量存在90°的相位差。2.4微擾理論諧振腔的諧振頻率較為敏感,很容易發(fā)生波動(dòng),內(nèi)部所填充的介質(zhì)、腔體的形狀尺寸、電磁波的振蕩模式等諸多因素都會(huì)令其發(fā)生變化。當(dāng)我們需要變動(dòng)諧振頻率,尤其是要進(jìn)行微調(diào)時(shí),一般采用金屬材質(zhì)的調(diào)諧螺釘、放入介質(zhì)或者使腔體發(fā)生小的物理形變這三種方法,這三種方法將會(huì)微微破壞現(xiàn)有的場(chǎng)分布,從而帶動(dòng)諧振頻率產(chǎn)生波動(dòng)。經(jīng)常接觸到的微擾分為腔壁微擾和介質(zhì)微擾兩類[48]。2.4.1腔壁微擾腔壁微擾是指腔體本身形成了微小的物理形變,但是腔體內(nèi)填充的介質(zhì)依然保持原有的物理特性。如圖2-4所示,可以形象的描述腔壁微擾。(a)(b)圖2-4腔壁微擾示意圖
電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文16如下圖2-5(a)所示;二是空間中絕大部分區(qū)域的介質(zhì)系數(shù)保持不變,只有一個(gè)很小區(qū)域V的介質(zhì)常數(shù)發(fā)生變化,如下圖2-5(b)所示。這兩種情況都可以導(dǎo)致內(nèi)部場(chǎng)分布和諧振頻率產(chǎn)生改變。(a)(b)圖2-5介質(zhì)微擾。(a)大體積小介質(zhì)常數(shù);(b)小體積大介質(zhì)常數(shù)微擾發(fā)生前的Maxwell方程組和此時(shí)的邊界條件為:000000EjHHjEnE===(2-10)微擾發(fā)生后的Maxwell方程組和邊界條件變?yōu)椋?)()0EjHHjEnE=+=+=壬(2-11)對(duì)微擾前后的兩個(gè)方程組展開合并計(jì)算可得:()()000000VVEEHHdVEEHHdV+=+(2-12)在運(yùn)用上述公式時(shí),一般需要做恰當(dāng)?shù)慕铺幚。?duì)于介質(zhì)微擾的第一種情形,只要、非常小,那么就能夠取0EE,0HH等式左邊的0,即得:()()2200022000VVEHdVEHdV++(2-13)對(duì)于介質(zhì)微擾的第二種情形,即有公式:
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