微波炉加热效应仿真分析报告

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1、实用标准文案学生研究性学习与创新性实验项目结题报告项目名称：微波炉加热效应仿真分析项目负责人：温令云指导教师:宗卫华项目组其他成员：张伟，张人婕，曲婧，杜哲起止年月：2009年9月至2010年9月责任学院：自动化工程学院填写日期：2010年10月15日文档实用标准文案填表说明一、填写结题报告书前，请先征求指导教师意见。报告书的各项内容要求实事求是，逐条认真填写。表达明确、严谨，一律要求用打印稿件。二、要求在本报告后，必须附带经指导教师审阅、签字的详细研究资料与结果（论文、实验报告等）材料。对不能以书面形式展示的成果要有图像或软件、视频等材料，并成果实物应交学院存档。三、

2、如表格不够，可以另加附页。文档实用标准文案基本情况项目名称微波炉加热效应仿真分析负责人姓名温令云杜哲学号2007电话15806598362专业年级电子信息工程E-mailwlyhero@126.com指导教师姓名宗卫华从事专业电子信息电话13963987005E-mailweihuazong@126.com其他实际参加人员姓名张伟年级专业2007级电气工程姓名张人婕年级专业2007级电气工程姓名曲婧年级专业2006级通信工程姓名杜哲年级专业2006级通信工程研究经费总经费校拨经费院拨经费实际支出经费800元800元0元800元研究期限计划完成年月2010年9月实际完成年

3、月2010年9月计划完成情况1.提前完成2.按期完成√3.延期完成4.终止未按期完成的原因：研究成果形式实验设计1套发表论文0篇实验报告1个制作课件0本调查报告0个专利0个硬件制作0个软件设计0个模型作品0个会议交流0次成果应用情况研究成果可适用于《电磁场与电磁波》和《微波技术与天线》课程的教学中。文档实用标准文案研究工作总结简介请按照下列提纲编写，要求简明扼要，以学术总结为主，总字数在1500字。1.主要研究内容与方法、研究结果。微波加热广泛应用在日常生活中。由于感应电流的原因，金属材料的容器在微波炉中加热会产生火花，鸡蛋在微波炉中加热会发生爆炸。在理论上很难精确分析

4、这些现象产生的原因，采用电磁分析软件对微波炉中的物体进行场分析，可以解释上述现象。本课题采用ansoft软件，对微波炉及其中的被加热物体进行计算，分析产生火花和爆炸的原因。仿真方法和思路：（1）查找文献，学习微波加热的原理，了解被加热物质的电磁特性。微波辐射到物体表面时，通过三种途径传播。一部分从物体的周围“绕”过去，另一部分从表面反射回来，还有一部分船头到物体内部。不同尺寸、不同材料的物体，这三种的比例不相同。物体截面尺寸比波长小得多，容易发生衍射，大部分微波“绕”过物体，向前传播。物体截面尺寸大大超过微波的波长，物体本身又是良导体，微波大部被反射。如果是不导电的物体

5、，且截面尺寸大于微波的波长，则微波大部穿透物体的表面进入内部。进入内部的微波，与组成物质的分子相互作用，使一部分微波能量转换成热能，从而使物体温度升高。。物料介质由极性分子和非极性分子组成，在电磁场作用下，这些极性分子从随机分布状态转为以电场方向进行取向排列。而在微波电磁场作用下，这些取向运动以每秒数十亿的频率不断变化，造成分子的剧烈运动与碰撞摩擦，从而产生热量，达到电能直接转化为介质内的热能。微波加热原理就是由于微波的辐射引起食物内部有机分子高速摆动和剧烈的相互摩擦，产生热量使食物在很短的时间内被热熟。（2）查找文献，确定微波炉的物理模型。家用微波炉主要有磁控管、炉腔

6、和电源电路三部分组成。磁控管是带偶很强磁场的电真空器件，产生大功率微波的源。炉腔包括腔体、炉门和转盘。磁控管产生的大功率微波输送到腔体，对腔体内的食品进行微波加热。炉门除取放食品外还防止微波泄漏。转盘缓缓转动，是指加热均匀。采用软件仿真时，微波炉的腔体模型为一长方体，其尺寸为：长340mm、宽330mm、高230mm，在仿真时可以用一个长的立方体作为模型。耦合炉门采用密封装置，使得微波炉在炉门关闭的时候，微波不能从微波炉内窜出来，因此，相对于微波来说，微波炉是密闭的。因此在仿真时微波炉炉壁的六个面中，除了馈微波源的面，其余五个面都是用理想导体来模拟，这五个面设置为理想导

7、体。波导是将传输微波能量从微波源传输到炉内，这个源可以简化成在炉壁上画一块矩形片，即在仿真时，先在二维界面画一个矩形，然后设置为波端口此时它相当于一个输入电磁波的口。（3）采用软件对微波炉和炉中被加热物体进行仿真分析。首先对空的电磁炉建立模型，计算其中的电磁场分布，与理论结论比较一致，确定了仿真方法的正确性。然后计算了微波加热一杯水的情形，给出微波炉以及水中的电磁场和电流分布。对微波炉加热过程中的场与电流的分布有了形象的认识。（4）解释微波加热过程中的放电和爆炸现象。文档实用标准文案当使用微波炉加热金属容器内的食物时，微波炉内会产生火花，