搪瓷微波炉电磁仿真与性能研究

摘要

随着消费者生活品质的不断提高，美观和健康越来越被重视。传统微波炉腔体油渍不易清理，外观不够新颖。搪瓷腔体在这种背景下应运而生，它不但表面光亮易清洁而且还耐酸耐高温。
　　微波炉在生产线上经常出现输出效率低，均匀性差，打火及漏波等问题。采用传统的设计制造模式“设计—试制—校正”来解决这些问题，将浪费大量的资金而且研发周期长不利于市场竞争。微波炉腔体结构不规则并且腔体中含有不同电参数的各种材料，不可能得到电磁场的解析解，只能依靠计算机通过一定的算法来得到数值解。HFSS是一种基于有限元法的三维电磁场仿真软件，对含有损耗介质的多模高频谐振腔的仿真具有一定的优势。它能计算出磁控管能量输出端的反射系数，并能直观的显示电磁场的分布以及炉门四周的漏波情况。仿真与实验相结合来研究微波炉更高效也更准确，是微波炉制造商研发新产品的必然趋势。
　　本文论述了关于微波炉的有关理论，从理论上分析了微波是怎样从磁控管到炉腔并加热食物的。指出微波炉在HFSS中的精确建模决定了仿真和实测相符程度，并建立了微波炉的详细模型。研制出了适合微波炉的搪瓷工艺，通过仿真和实验改善了搪瓷微波炉的加热均匀性和输出效率。首次通过在HFSS中建立完整的微波炉模型来分析不规则结构的炉门，总结了炉门处漏波和打火的原因并提出了炉门结构改善方法。

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第一章 绪论

1.1搪瓷微波炉的研究意义

1.2微波炉在国内外研究现状

1.3搪瓷应用于微波炉

1.4本文主要内容和创新点

第二章 微波炉主要部件及原理分析

2.1微波炉的主要结构

2.2微波炉加热原理

2.3磁控管

2.4波导

2.5谐振腔

2.6能量耦合与阻抗匹配

第三章 微波炉在HFSS中精确建模

3.1微波炉在HFSS中的建模

3.2磁控管输出端建模

3.3倒角的影响

3.4发热管影响

第四章 搪瓷微波炉匹配研究

4.1微波炉上的搪瓷工艺

4.2腔壁材料对电场分布的影响

4.3搪瓷微波炉匹配

4.4搪瓷微波炉煮食效果

4.5 小结

第五章 微波炉炉门结构研究

5.1 FEM应用于炉门结构研究

5.2炉门结构理论分析

5.3炉门结构优化

5.4门缝厚度对漏波影响

5.5判断炉门漏波和打火的有效方法

5.6实验验证

5.7小结

第六章 结论及展望

6.1总结

6.2展望

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果