微波加熱均勻性介紹

前言 

微波加熱運用介電損耗原理，采用整體加熱的方式，通過分子極化和離子導電這2種效應對物料進行直接加熱，具有加熱迅速和熱效高的特點，在食品加工、生物制藥、石油化工、冶金等耗能領域有著顯著的優(yōu)勢。

例如，在微波輔助加熱的合成實驗過程中，快速的微波加熱可以提升整體反應速率。同時在微波加熱的升溫過程中，溫度分布可能會產生一定差異，組分內介電損耗大的部分會優(yōu)先被微波加熱，出現(xiàn)滿天星效應，帶動反應體系整體一起被微波加熱。

本文介紹微波加熱過程中受熱物料溫度分布均勻性的影響因素。

微波加熱的電特性和影響因素復雜

微波加熱過程中存在顯著的電特性，如電導率、介電常數(shù)、磁導率等都是溫度的非線性函數(shù)，對物料受熱均勻性產生影響。

諧振腔內的電場強度受輸入功率控制，其分布特性與腔體尺寸、物料形狀和大小、物料位置等相關；在不同電場分布情況下，物料溫度的均勻性分布會發(fā)生變化。

除此，還存在其他因素，這些因素都會影響物料成分與微波能量相互作用的程度，對微波加熱產生其獨特的效果。

微波加熱模型-傳熱方程

微波加熱模型研究成果已有很多，如Knoerzer等人在研究物料微波加熱過程中，忽略水分損失建立了傳熱方程。

從傳熱方程可知，影響微波加熱均勻性的因素有多種，包括：
介電性能(介電常數(shù)和介電損耗因子)；
熱性質(比熱容和熱導率)；
諧振腔的參數(shù)(微波功率、腔體大小、饋ru口數(shù)量等)；
受熱物料的物理特性(大小、形狀、密度和位置等)。

微波加熱均勻性認識的意義

微波加熱均勻性認識的意義在于，當采用微波性加熱時，采用均勻性模型可以快速評價方法的優(yōu)劣，輔助分析物料受熱的均勻分布狀況，提高加熱效率。