木材微波预处理圆柱形谐振腔理论模拟与设计

摘要

本文基于麦克斯韦电磁场方程和木材传热传质机理,构建了微波预处理过程中木材内电磁场分布及热质迁移模型,采用有限元分析软件(COM SOL Multiphysics)模拟了微波馈入方式及谐振腔半径对圆柱形谐振腔中木材内温度分布均匀性和微波能利用效率的影响规律,获得了优化的微波谐振腔型,结果表明:1)微波馈入方式和谐振腔半径对木材内温度分布均匀性和微波能利用率的影响显著;2)在本研究范围内,采用三微波口馈入方式加热时,木材横截面上的温度分布最均匀,且微波能利用效率最高,达到87.48％;3)随着微波谐振腔半径的增加,木材内温度变异系数和能量利用率整体呈现出先减小后增加的变化趋势,优化的谐振腔半径介于0.186-0.211m间。