微波熱解炭化爐諧振腔的設(shè)計(jì)與仿真
發(fā)布時(shí)間:2021-08-15 02:27
諧振腔的設(shè)計(jì)是微波熱解炭化爐設(shè)計(jì)中最重要的環(huán)節(jié),其中饋口的數(shù)目和分布方式對(duì)腔體中電磁場(chǎng)的分布具有較大的影響;谖⒉夹g(shù)波導(dǎo)理論,針對(duì)單饋口、兩饋口和四饋口3種激勵(lì)方式提出5種分布方案;采用矢量分析法對(duì)腔體中電磁場(chǎng)分布進(jìn)行理論分析;借助HFSS仿真軟件,仿真不同方案腔體內(nèi)電磁場(chǎng)的分布,得到多饋口激勵(lì)的最佳分布方案,為微波熱解炭化爐諧振腔的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了基礎(chǔ)。
【文章來(lái)源】:大連工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2018,37(03)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
圖1諧振腔仿真模型Fig.1Thesimulationmodelofresonatorcavity
放置待加熱處理的有機(jī)質(zhì)廢棄物,尺寸為300mm×300mm×50mm。建模時(shí)假設(shè)諧振腔的橫截面形狀和媒質(zhì)特性沿z軸不變化,即具有軸向均勻性,避免橫截面形狀和媒質(zhì)對(duì)腔體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)產(chǎn)生影響。圖1諧振腔仿真模型Fig.1Thesimulationmodelofresonatorcavity2饋口布置方案設(shè)計(jì)理論2.1微波技術(shù)波導(dǎo)理論標(biāo)準(zhǔn)矩形波導(dǎo)的基本寬度和基本高度比為1∶2,即波導(dǎo)口的橫截面有短邊和長(zhǎng)邊之分,則饋口在腔體側(cè)面布置時(shí)有兩種基本形式,如圖2所圖2饋口的兩種分布形式Fig.2Twodistributionformsoffeed032大連工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)第37卷
示。將長(zhǎng)邊與水平面平行的分布形式定義為E型,將短邊與水平面平行的分布形式定義為H型。則E-E型為兩個(gè)E型分布的饋口對(duì)稱分布,H-H型為兩個(gè)H型分布的饋口對(duì)稱分布,E-H型為一個(gè)E型分布的饋口與一個(gè)H型分布的饋口對(duì)稱分布。微波作為一種電磁波,在傳輸過程中,電場(chǎng)和磁場(chǎng)同時(shí)存在,且位于相互垂直的兩個(gè)平面內(nèi),如圖3所示。圖3沿z軸傳播的電磁波傳播示意圖Fig.3Diagramofelectromagneticwavepropagationalongzaxis對(duì)于圖1所示的矩形微波諧振腔,根據(jù)微波技術(shù)波導(dǎo)理論可知,在諧振腔中能建立TE模和TM模兩個(gè)系列的電磁場(chǎng)[16]。研究多饋口分布位置和布置形式的不同對(duì)腔內(nèi)場(chǎng)分布的影響,即電場(chǎng)和磁場(chǎng)、不同模式的波之間的相互干涉。單饋口采用不同角度放置時(shí),諧振腔內(nèi)電壓駐波比與物料表面電場(chǎng)分布情況都不同,而當(dāng)饋口采用E型分布和H型分布時(shí),腔體內(nèi)電壓駐波比最接近1,即發(fā)射系數(shù)最小,不同模式的波之間的干擾最小[17]。因此,E型分布和H型分布有著重要的研究?jī)r(jià)值,本實(shí)驗(yàn)以這兩種分布作為研究基礎(chǔ)。2.2矢量運(yùn)算規(guī)則矢量運(yùn)算如圖4所示。在圖4(a)中,E和H同一方向,兩者之間相互疊加,得到C=E+H,結(jié)果為C=E-H,在數(shù)值上將小于兩者原來(lái)的數(shù)值大;圖4(b)中,E和H之間有一角度α,且0<α<90°,結(jié)果為C=Ecosα-H,E和H之間依然存在抵消;圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]陶瓷砂輪微波燒結(jié)爐腔內(nèi)饋口影響仿真研究[J]. 張景強(qiáng),王祺,郭建燁,王運(yùn)江. 金剛石與磨料磨具工程. 2017(05)
[2]多模諧振腔中的微波加熱仿真與實(shí)驗(yàn)研究[J]. 馮彤,高冬平,丁海兵,張兆傳. 真空電子技術(shù). 2016(04)
[3]熱解溫度對(duì)畜禽糞便制備的生物質(zhì)炭性質(zhì)的影響[J]. 王立華,林琦. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(理學(xué)版). 2014(02)
[4]多模微波加熱諧振腔的建模與仿真[J]. 張偉燕,劉友春. 真空電子技術(shù). 2013(05)
[5]單模諧振腔的負(fù)載特性對(duì)場(chǎng)分布的影響分析[J]. 陳華,張利波,彭金輝,郭勝惠,周俊文,常軍. 昆明理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(02)
[6]城市垃圾問題及處理對(duì)策[J]. 徐國(guó)華,隋玉柱,魏玉西. 環(huán)境科學(xué)與管理. 2006(03)
[7]我國(guó)城市生活垃圾處理處置的現(xiàn)狀與問題[J]. 李國(guó)剛,曹杰山,汪志國(guó). 環(huán)境保護(hù). 2002(04)
[8]我國(guó)生活垃圾處理技術(shù)的現(xiàn)狀和展望[J]. 張益. 環(huán)境衛(wèi)生工程. 2000(02)
碩士論文
[1]基于HFSS仿真技術(shù)制取焦糖色素的微波爐優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D]. 王飛.華南理工大學(xué) 2010
本文編號(hào):3343655
【文章來(lái)源】:大連工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2018,37(03)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
圖1諧振腔仿真模型Fig.1Thesimulationmodelofresonatorcavity
放置待加熱處理的有機(jī)質(zhì)廢棄物,尺寸為300mm×300mm×50mm。建模時(shí)假設(shè)諧振腔的橫截面形狀和媒質(zhì)特性沿z軸不變化,即具有軸向均勻性,避免橫截面形狀和媒質(zhì)對(duì)腔體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)產(chǎn)生影響。圖1諧振腔仿真模型Fig.1Thesimulationmodelofresonatorcavity2饋口布置方案設(shè)計(jì)理論2.1微波技術(shù)波導(dǎo)理論標(biāo)準(zhǔn)矩形波導(dǎo)的基本寬度和基本高度比為1∶2,即波導(dǎo)口的橫截面有短邊和長(zhǎng)邊之分,則饋口在腔體側(cè)面布置時(shí)有兩種基本形式,如圖2所圖2饋口的兩種分布形式Fig.2Twodistributionformsoffeed032大連工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)第37卷
示。將長(zhǎng)邊與水平面平行的分布形式定義為E型,將短邊與水平面平行的分布形式定義為H型。則E-E型為兩個(gè)E型分布的饋口對(duì)稱分布,H-H型為兩個(gè)H型分布的饋口對(duì)稱分布,E-H型為一個(gè)E型分布的饋口與一個(gè)H型分布的饋口對(duì)稱分布。微波作為一種電磁波,在傳輸過程中,電場(chǎng)和磁場(chǎng)同時(shí)存在,且位于相互垂直的兩個(gè)平面內(nèi),如圖3所示。圖3沿z軸傳播的電磁波傳播示意圖Fig.3Diagramofelectromagneticwavepropagationalongzaxis對(duì)于圖1所示的矩形微波諧振腔,根據(jù)微波技術(shù)波導(dǎo)理論可知,在諧振腔中能建立TE模和TM模兩個(gè)系列的電磁場(chǎng)[16]。研究多饋口分布位置和布置形式的不同對(duì)腔內(nèi)場(chǎng)分布的影響,即電場(chǎng)和磁場(chǎng)、不同模式的波之間的相互干涉。單饋口采用不同角度放置時(shí),諧振腔內(nèi)電壓駐波比與物料表面電場(chǎng)分布情況都不同,而當(dāng)饋口采用E型分布和H型分布時(shí),腔體內(nèi)電壓駐波比最接近1,即發(fā)射系數(shù)最小,不同模式的波之間的干擾最小[17]。因此,E型分布和H型分布有著重要的研究?jī)r(jià)值,本實(shí)驗(yàn)以這兩種分布作為研究基礎(chǔ)。2.2矢量運(yùn)算規(guī)則矢量運(yùn)算如圖4所示。在圖4(a)中,E和H同一方向,兩者之間相互疊加,得到C=E+H,結(jié)果為C=E-H,在數(shù)值上將小于兩者原來(lái)的數(shù)值大;圖4(b)中,E和H之間有一角度α,且0<α<90°,結(jié)果為C=Ecosα-H,E和H之間依然存在抵消;圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]陶瓷砂輪微波燒結(jié)爐腔內(nèi)饋口影響仿真研究[J]. 張景強(qiáng),王祺,郭建燁,王運(yùn)江. 金剛石與磨料磨具工程. 2017(05)
[2]多模諧振腔中的微波加熱仿真與實(shí)驗(yàn)研究[J]. 馮彤,高冬平,丁海兵,張兆傳. 真空電子技術(shù). 2016(04)
[3]熱解溫度對(duì)畜禽糞便制備的生物質(zhì)炭性質(zhì)的影響[J]. 王立華,林琦. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(理學(xué)版). 2014(02)
[4]多模微波加熱諧振腔的建模與仿真[J]. 張偉燕,劉友春. 真空電子技術(shù). 2013(05)
[5]單模諧振腔的負(fù)載特性對(duì)場(chǎng)分布的影響分析[J]. 陳華,張利波,彭金輝,郭勝惠,周俊文,常軍. 昆明理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(02)
[6]城市垃圾問題及處理對(duì)策[J]. 徐國(guó)華,隋玉柱,魏玉西. 環(huán)境科學(xué)與管理. 2006(03)
[7]我國(guó)城市生活垃圾處理處置的現(xiàn)狀與問題[J]. 李國(guó)剛,曹杰山,汪志國(guó). 環(huán)境保護(hù). 2002(04)
[8]我國(guó)生活垃圾處理技術(shù)的現(xiàn)狀和展望[J]. 張益. 環(huán)境衛(wèi)生工程. 2000(02)
碩士論文
[1]基于HFSS仿真技術(shù)制取焦糖色素的微波爐優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D]. 王飛.華南理工大學(xué) 2010
本文編號(hào):3343655
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