凹凸槽结构对圆柱形微波反应器加热效率及均匀性影响研究

提出在圆柱形微波反应器的腔体侧壁上引入圆形凹槽结构和凸槽结构改善微波反应器中的空间电磁场分布,提高微波加热效率和均匀性;利用HFSS软件仿真计算凹凸槽结构对圆柱形微波反应器加热效率和均匀性的影响,揭示凹凸槽结构参数对圆柱形微波反应器加热效率和场分布均匀性影响的基本规律.研究结果表明,凹凸槽结构参数对圆柱形微波反应器的加...     

金属壁移动对微波加热均匀性的影响

本文通过矩形波导金属壁的移动,对腔体内电磁场分布的相位进行调节,从而改善矩形波导内因电磁场分布的不均匀而引起的加热不均匀性,并且提出了基于空间坐标变换的时变媒质方法来计算移动边界问题,对于处理大型工业用微波腔体的移动边界问题具有重要意义.本文采用单模BJ-22波导加热系统为基准,分析短路面位置的调节对微波加热均匀性的影响,实验和计算表明短路面的调节可以大大提高微波加热的均匀性,且空间坐标变换理论可以准确的用于微波腔体的移动边界计算.     

碳化硅混凝土微波加热效率及抗冻性

通过微波加热试验、冻融循环试验、SEM试验及MIP试验,对碳化硅混凝土的微波加热效率、抗冻性及冻融循环前后的微观结构进行研究。结果表明：掺加碳化硅能够提高混凝土的微波加热效率和抗冻性。随着碳化硅掺量的增加,混凝土的温升速率逐渐增大,微波加热效率提高,有效除冰范围增大。当碳化硅掺量为10%时,混凝土相对动弹性模量最大,质量损失率最小,抗冻性最佳。掺加碳化硅使混凝土内部孔隙增大,冻融循环使混凝土孔隙孔径增大,少害孔以及有害孔增多。     

微波反应器水负载加热性能的研究

研究了微波反应器中水负载的加热性能。结果表明：（１）微波加热类似于放热反应的特征;（２）微波的有效输出功率除与微波场,水负载的形状和大小有关外,还取决于水负载的安装位置;（３）在实验范围内,水负载所带增的微波功率为Ｑ＝Ａｅｘｐ。     

基于多物理场计算的微波加热均匀性研究

针对微波加热液体过程中存在温度分布不均匀的问题,提出利用锚式搅拌桨对被加热液体进行搅拌的办法。通过多物理场耦合计算对微波加热静止的去离子水和加热过程中用锚式搅拌桨以不同转速搅拌去离子水的过程进行仿真,研究了搅拌对去离子水温度分布和变异系数的影响,并通过实验验证。结果表明,与去离子水处于静止状态的加热效果相比,锚式搅拌桨的引入可以减小去离子水内部温差且随着搅拌桨转速提升其对加热均匀性改善效果更加明显。     

高功率矩形微波反应器加载圆柱形负载的仿真优化

利用高频电磁仿真软件HFSS 13对加载圆柱形负载的高功率矩形微波反应器进行建模仿真,计算馈口夹角及距离、负载材料、尺寸及位置对微波反应器加热效率的影响,获得各设计参数与反射功率之间的关系,分析得出优化高功率矩形微波反应器加热效率的普适结论.基于优化结论,选取各优化参数重新进行建模仿真.仿真结果显示,加热负载为粉煤灰和玻璃时微波吸收效率最高分别可达98.5%和95.3%.     

微波加热对无水乙醇表面张力的影响

采用毛细管上升法,针对微波作用对极性液体物理性质的影响,比较在微波加热和传统加热下无水乙醇表面张力随温度变化的不同.研究结果表明,在同一温度条件下,微波加热无水乙醇的表面张力高于传统加热无水乙醇的表面张力.微波增强表面张力的现象为微波非热效应提供直接证据,也为超温沸腾现象给出合理的解释.     

微波加热对钢渣升温特性的影响

通过选取3类不同的转炉钢渣和3种不同的还原剂,混合后用微波加热到1100℃和1300℃.分别研究钢渣在不同粒度、不同还原剂、不同钢渣、钢渣混合物和纯钢渣对钢渣升温特性的影响.实验表明:钢渣具有优良的升温特性,可以很好实现对钢渣的加热.升温速率可以分为三个阶段,升温速率快慢依次为:第二阶段、第三阶段、第一阶段.其中不同粒度和不同还原剂对钢渣升温特性的影响较大,钢渣混合物和纯钢渣、钢渣种类对钢渣升温特性的影响次之.     

冰冻程度对微波加热的影响研究

介电系数会随着物质状态的变化而变化,这将导致微波在其中的传输与反射情况也随之变化,微波传输和反射的改变将影响微波在物体中的能量分布,改变加热效果.本文通过COMSOL仿真与实验的结合,探究冰冻对微波加热土豆的影响,实验测量与仿真结果吻合良好,验证了模型的合理性与准确性.通过仿真与实验结果可知,适当的冰冻不仅可以有效的提高微波加热的均匀性,还对研究微波的靶向性加热特性有一定的指导意义.     

熔窑结构对玻璃液均匀性影响的模拟试验

应用模拟试验方法,研究卡脖、耳池、机械搅拌及其配合使用时,对玻璃液均匀性的影响。在模型窑内不同区域加入均质检测剂离子,采用分光光度测定法,测出模拟液浓度变化情况,从而定量估算窑内玻璃液均化速度。试验结果表明:卡脖对均匀性影响很小;耳池有利于均匀性提高;搅拌是实现均匀性的主要手段;垂直搅拌效果优于水平搅拌;搅拌与耳池配合使用时,效果更佳。     

微波加热对蔗糖水解反应速率常数的影响

本文利用微波方法测量蔗糖水解速率常数，与常规水浴加热方法相比，反应时间大为缩短，随着H＋的浓度增加活化能小于水浴加热的活化能，试阐述可能产生的机理。教学实施方便、安全、快捷。     

微波加热干燥对马铃薯全粉品质的影响

利用热风加热、微波加热和微波真空加热对马铃薯全粉进行干燥处理,比较了三种干燥方式对马铃薯全粉的感官品质、吸水和吸油能力的影响。试验表明：在感官品质方面,马铃薯全粉采用微波真空干燥质量最好,其次是微波干燥,最后是热风干燥;在吸水和吸油能力方面,马铃薯全粉采用微波真空干燥要明显强于热风干燥和微波干燥,而采用微波干燥要略强于热风干燥。     

周期加热对倾斜槽道对流特性的影响

利用二维流体力学基本方程进行数值模拟,讨论了Pr=6.99的流体的对流斑图及其相关特性。在长高比Γ=40的倾斜放置的矩形槽道中,设定倾斜角度20°,左侧具有通过流动且底部周期加热。结果表明:周期加热与通过流动作用下,相对Rayleigh数一定时,Reynolds数增大对流强度减弱,Nusselt数减小,对流稳定所用时间先增长后缩短,槽道内最大垂直流速增大。Reynolds数一定时,相对Rayleigh数增大对流强度增强,Nusselt数增大,对流稳定所用时间增长,槽道内最大垂直流速增大,二分之一槽道高度处垂直流速增大。     

排气管结构对多缸增压柴油机进气不均匀性的影响

作者在某V型8缸柴油机性能试验和多个气缸压力测量的基础上,对该柴油机的一维性能仿真计算模型进行了标定和校核,并应用验证后的模型计算和分析了该柴油机采用脉冲增压排气管、等压增压排气管、MPC排气管时各缸进气流量的不均匀性及其差异.结果表明:采用不同的排气管结构时各缸进气不均匀度的差异很大,采用等压、MPC排气管时的进气不均匀度比较接近,而采用脉冲排气管时的进气不均匀度比前两者小得多.     

烟道入口结构对蓄热室气流分布均匀性的影响

用计算机处理模型实验数据并绘制成蓄热室内气流分布立体图，从直观的角度分析烟道入口的结构变化对蓄热人气流分布均匀性产生的影响。     

环境温度对道路微波除冰效率的影响

为了实现冬季道路微波快速除冰,对微波除冰过程中的路面材料、环境温度、冰厚、冰层杂质含量(质量分数)、微波加热模式和波导口距路面高度等因素对微波除冰效率产生的影响进行了分析;并对关键影响因素之一的环境温度进行了仿真和试验研究。研究结果表明:相同情况下,环境温度越低,除冰效率就越低;微波加热停止最佳时刻应在路面与冰层结合处温度升至0℃后、结合处冰层开始融化前,具体时刻要靠实际路况确定。     

微波加热对果泥PPO,POD活力的影响

水果制品加工中，微波能用于过氧化酶（ＰＯＤ，ＥＣ．１．１１．１．７）及多酚类氧化酶（ＰＰＯ，ＥＣ．１．１４．１８．１）的纯化。用微波在不同工艺条件下对胡萝卜，草莓，猕猴桃酱漂白，对ＰＰＯ，ＰＯＤ的活力钝化程度取决于水果种类及加热条件。     

粒度对硼铁矿介电特性及微波加热特征的影响

采用谐振腔微扰法测定了不同粒度的硼铁矿在频率为2.45GHz和温度为20~800℃的介电特性,并测定其在微波场下的升温特征.结果表明:随着矿样粒度的减小,填充层空隙率降低,其介电特性增强,微波场中矿样的升温速率加快.当温度高于200℃时,矿样发生热分解产生大量微空隙而增大了空隙率,矿样的介电特性呈下降趋势,使得微波加热过程中矿样的升温速率降低.粒度对硼铁矿介电特性和升温特征的影响研究为微波在冶金领域中的应用及节约能耗提供理论依据.     

微波辐射对PNIPAAm结构及溶胀性能的影响

采用微波辐射法制备了热敏材料聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm),探讨了产物的结构及其对溶胀性能的影响,并采用扫描电镜对热敏水凝胶在溶胀和干燥状态下的表面形貌进行了表征,对水凝胶的溶胀性能及其溶胀动力学进行了研究.结果表明,与水浴法制备的水凝胶相比,微波辐射法所得到的水凝胶具有更为丰富且较大的孔隙结构.这种多孔的结构使得微波辐射法合成的水凝胶在低临界溶解温度(tc)下具有更高的溶胀率,而在tc上具有更低的溶胀率,同时也使得水凝胶具有更快的溶胀和退溶胀速度.     

微波对马铃薯淀粉螺旋结构及消化性的影响

为研究微波对马铃薯淀粉单、双螺旋结构和消化性的影响及消化性与单、双螺旋结构之间的关系,分别以2.06 W/g和6.63 W/g的微波功率处理马铃薯淀粉,通过差示扫描量热仪、X射线衍射、~(13)C CP/MAS NMR以及体外消化性测定等方法对微波处理前后淀粉的单、双螺旋结构和消化性进行比较分析.发现:随着微波功率的增加,淀粉的单、双螺旋含量降低,无定形含量增加,糊化热焓和相对结晶度降低;低功率(2.06 W/g)微波对消化性影响较小,而高功率(6.63 W/g)微波显著降低了马铃薯淀粉的抗性淀粉含量,相应地提高了慢消化淀粉SDS和快消化淀粉RDS的含量;微波会破坏淀粉内部单、双螺旋结构,使其含量降低,且随着功率的增加,破坏程度增大;淀粉内单、双螺旋含量的降低引起消化性的改变,低功率微波使其降低较少,因而对消化性影响较小,而高功率微波使其显著降低,因而显著改变了淀粉的消化性.