基于尖点突变模型的微波加热固体介质的热失控分析

摘要

为实现定量研究微波加热发生的热失控现象,提出一种基于突变理论尖点模型的微波加热过程的热失控分析方法。首先,通过微波加热的能量势函数推导出热失控发生的理论判据。在微波加热热失控尖点模型构建过程中,引入微波加热能量作为势函数,从而用尖点突变模型对热失控现象进行描述,进一步得到判断热失控的充要判据及临界温度表达式。其次,在采用有限元方法对微波加热陶瓷介质进行定量模拟过程中,将解析表达的热失控判据进行有限元数值计算及临界温度表达融合判断,从而实现微波加热过程热失控定量分析。最后对微波加热固体陶瓷的热失控过程进行数值模拟。研究结果表明:本研究构造的尖点突变模型能定量描述热失控现象;通过与有限元方法数值模拟微波加热陶瓷固体介质过程进行比较验证,可知提出的热失控尖点突变模型具有可行性和有效性。