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微波场中温度分布的数值模拟研究

李勇  
【摘要】:本论文来源于云南省自然科学基金项目“微波烧结PTC半导体陶瓷(BaTi_(1-x-y)Nb_xMn_yO_3)的研究”中的温度场分布的数值模拟计算。文中的主要工作是分析微波作用于材料的加热效应并建立应用FDTD方法进行分析的电磁—热模型。模拟了微波加热具体物质的温度分布,并且对计算结果进行了分析。 我们简单介绍了建立电磁模型中所需采用的时域有限差分Yee算法的差分方程、稳定性条件、边界条件、激励源设置的基本原理。第三章中介绍了热模型及其边界条件的设置,结合F.Torres提出的α因子,给出了一个加快模拟时间的新方法;根据我们编写的计算程序,这种方法确实有很好的效果。在第四章,介绍了电磁模型和热模型的结合,给出了整个微波加热过程的新模型电磁—热模型。 最后,给出了理想情况下微波加热物体的情况。这一章中,我们编写了程序计算了不同功率、不同频率和不同加热时间时的温度分布,用origin软件作图直观的表示出来;并且对模拟的结果进行了分析。由于我们仅仅模拟了物体的温度分布,相对于L.Ma和F.Torres等人工作中的结果,更好地表现出了加热物体的温度分布。这也是本论文中重要的一个思想。在第六章中,指出了本工作存在的问题和设想了以后的工作,为以后更好地进行科研工作提供了帮助。


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