基于电场分布的单波导矩形微波喷动床结构设计

摘要

微波喷动床干燥装置既利用了微波加热速度快的优点,又利用喷动床内颗粒运动解决微波加热不均匀性的缺点.传统喷动床为柱锥形结构,但适合于微波加热的腔体结构为矩形腔,因此,本文针对矩形微波喷动床,基于喷动腔内电场强度及电场分布均匀性进行结构分析与优化.采用的评价指标为反映电场分布均匀性的变异系数COV、平均电场强度Emean和反映电场局部集聚参数Emax/Emean.利用多物理场耦合软件COMSOL Multiphysics对喷动腔内电场强度进行数值模拟,通过单因素和正交试验法分别对喷动床结构参数a(喷动床宽)、H(波导位置)和L(喷动床高)的影响进行分析.结果发现:a值对COV和Emax/Emean影响最显著,H值对Emean值影响最显著;a与L的交互作用对COV,Emean和Emax/Emean均显著.单波导矩形微波喷动床的优化结构为:a=427mm,H=200mm,L=1000mm.